높이 100m, 직경이 1m인 굴뚝에서 260℃의 배출가스가 12000m 3 /hr로 토출될 때 굴뚝에 의한 마찰손실은 약 얼마인가? (단, 굴뚝의 마찰계수는 λ= 0.06, 표준상태의 공기밀도는 1.3kg/m 3 )

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1[대기환경기사 필기] 16년 2회차

높이 100m, 직경이 1m인 굴뚝에서 260℃의 배출가스가 12000m³/hr로 토출될 때 굴뚝에 의한 마찰손실은 약 얼마인가? (단, 굴뚝의 마찰계수는 λ= 0.06, 표준상태의 공기밀도는 1.3kg/m³)

1.84 mmH₂O

2.94 mmH₂O

3.68 mmH₂O

4.82 mmH₂O

해설

굴뚝 마찰손실은  $\Delta P = \lambda\,\dfrac{L}{D}\cdot\dfrac{\gamma v^2}{2g}$ 로 구한다.
유속은
 $v = \dfrac{12000/3600}{\dfrac{\pi}{4}\times 1^2} = 4.24\ \mathrm{m/s}$ 
이고, 260℃에서의 가스 밀도는
 $\gamma = 1.3 \times \dfrac{273}{273+260} = 0.666\ \mathrm{kg/m^3}$ 
으로 온도 보정을 반드시 해야 한다.
따라서
 $\Delta P = 0.06 \times \dfrac{100}{1} \times \dfrac{0.666 \times 4.24^2}{2 \times 9.8} = 3.68\ \mathrm{mmH_2O}$

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