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1[에너지관리산업기사 필기] 16년 3회차

다음 Ⓐ, Ⓑ에 들어갈 내용으로 적절한 것은?
유체 관로에 설치된 오리피스(orifice) 전후의 압력차는 ( Ⓐ )에 ( Ⓑ )한다.

Ⓐ 유량의 제곱, Ⓑ 비례

Ⓐ 유량의 평방근, Ⓑ 비례

Ⓐ 유량, Ⓑ반비례

Ⓐ 유량의 평반근, Ⓑ 반비례

해설

오리피스는 관로를 좁혀 유속을 높이고 그때 생기는 압력 강하로 유량을 재는 차압식 유량계다. 베르누이식과 연속방정식을 함께 풀면 유량은 $Q = C \cdot A \sqrt{\dfrac{2\Delta P}{\rho}}$ 꼴이 되어 유량은 차압의 제곱근에 비례한다.

이 관계를 압력차 쪽으로 뒤집으면 ΔP ∝ Q², 즉 오리피스 전후의 압력차는 유량의 제곱에 비례한다. 유량이 2배가 되면 차압은 4배로 커진다는 뜻이다.

이 때문에 차압식 유량계는 유량이 작은 영역에서 차압이 급격히 작아져 상대오차가 커지고, 지시부에 제곱근 연산기를 두어 차압 신호를 유량으로 환산한다. 벤투리관·플로우노즐도 같은 원리로 동작한다.

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