모두CBT

불안정한 대기상태에서 굴뚝의 연기방출속도가 15m/s, 굴뚝 안지름이 … | [대기환경기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[대기환경기사 필기] 17년 2회차
불안정한 대기상태에서 굴뚝의 연기방출속도가 15m/s, 굴뚝 안지름이 4m 일 때 이 연기의 상승높이는? (단, 연기의 상승높이 △H=150×(F/u3), F는 부력, 배기가스온도는 127℃, 대기온도 17℃, 풍속 6m/sec)
1
125m
2
135m
3
145m
4
155m
해설

부력 F를 먼저 구한 후 상승높이 공식에 대입합니다.
1단계: 부력(F) 계산
부력은 F=gTa×Q×ΔTF = \dfrac{g}{T_a} \times Q \times \Delta T로 계산됩니다. 여기서:

  • g = 9.8 m/s²
  • TaT_a = 대기온도(절대온도) = 17 + 273 = 290 K
  • Q = 배기 체적유량 = 유속 × 단면적 = 15 × π × 2² = 15 × 4π = 60π m³/s
  • ΔT\Delta T = 배기가스온도 - 대기온도 = 127 - 17 = 110°C

F=9.8290×60π×110=0.03379×60π×110=0.03379×20,735.2=700.4 m4/s2F = \dfrac{9.8}{290} \times 60\pi \times 110 = 0.03379 \times 60\pi \times 110 = 0.03379 \times 20,735.2 = 700.4 \text{ m}^4\text{/s}^2
2단계: 상승높이(ΔH) 계산
공식: ΔH=150×Fu3\Delta H = 150 \times \dfrac{F}{u^3}
  • u = 풍속 = 6 m/sec
  • u3=63=216 m3/s3u^3 = 6^3 = 216 \text{ m}^3\text{/s}^3

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.