총괄 에너지 수지식을 간단하게 나타내면 다음과 같을 때H_2 - H_1… | [화공기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

총괄 에너지 수지식을 간단하게 나타내면 다음과 같을 때
$H_2 - H_1 + \dfrac{1}{2\alpha}\left(V_{2ave}^{2} - V_{1ave}^{2}\right) + g(Z_2 - Z_1) = Q - W_S$
α는 유체의 속도에 따라서 변한다. 유체가 층류일 때 다음 중 α에 가장 가까운 값은? (단, Hi는 엔탈피, Viave는 평균유속, Z는 높이, g는 중력가속도, Q는 열량, Ws는 일이다.)

0.5

1

1.5

2

층류에서 운동에너지 보정계수는 α = 0.5이다.
총괄 에너지수지식의 운동에너지 항 (1/2α)(V2ave2 - V1ave2)에서 α는, 평균유속의 제곱으로 어림한 값과 단면 전체를 적분한 실제 운동에너지의 차이를 메워 주는 보정계수다.
층류는 속도분포가 포물선이라 중심과 벽면의 속도 차가 커서 보정이 크게 필요해 α = 0.5이고, 난류는 속도분포가 평탄해져 α ≈ 1로 본다. 따라서 층류 값은 난류 값보다 작은 0.5다.