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전압 : -3.9 mmH₂O

속도압 : 10 mmH₂O

[해설]

피토관은 끝이 기류를 정면으로 마주 보는 선단(충격공)과 관의 옆면에 기류와 직각으로 뚫린 측공을 함께 가진 관이다. 어느 구멍을 마노미터에 연결하느냐에 따라 재는 압력이 달라진다.

① 선단만 연결 — 기류가 정면으로 부딪히면서 멈출 때의 압력이 걸리므로 전압을 읽는다.
② 측공만 연결 — 기류의 흐름과 직각이어서 속도 성분이 실리지 않으므로 정압을 읽는다.
③ 선단과 측공을 U자관 양쪽에 연결 — 두 압력의 차이가 나타나므로 속도압을 읽는다.

부호는 측정 위치로 결정된다. 그림의 덕트는 송풍기의 흡인측(상류)이므로 내부가 대기압보다 낮아 정압과 전압이 모두 음(−)의 값이 된다. 따라서 ①의 눈금 3.9는 전압 −3.9 mmH₂O로 읽는다. 반면 속도압은 기류가 흐르는 한 언제나 양(+)이므로 ③의 10 mmH₂O가 속도압임을 부호만으로도 가려낼 수 있다.

세 압력은 다음 관계로 묶여 있다.

$TP=SP+VP$

따라서 그림에서 값이 적혀 있지 않은 ②의 정압은

$SP=TP-VP=-3.9-10=-13.9\ \mathrm{mmH_2O}$

가 된다. 절댓값으로 보면 정압 13.9가 전압 3.9보다 크지만, 음수끼리 비교하면 전압이 정압보다 속도압만큼 높다는 관계가 그대로 성립한다.

참고로 속도압을 알면 그 지점의 유속을 구할 수 있다. 표준상태 공기에서는

$V=4.043\sqrt{VP}=4.043\times\sqrt{10}=12.79\ \mathrm{m/s}$

이므로 이 덕트의 유속은 약 12.79 m/s다.