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세로 400 mm, 가로 850 mm인 장방형 직관 덕트 안을 공기가 … | 2021년 산업위생관리기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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세로 400 mm, 가로 850 mm인 장방형 직관 덕트 안을 공기가 300 m3/min으로 흐르고 있다. 덕트 길이 5 m 구간에서 생기는 압력손실(mmH2O)을 구하시오.

(단, 관마찰계수는 0.02, 공기의 밀도(비중량)는 1.2 kg/m3이다.)

해설

D=2×0.4×0.850.4+0.85=0.544 m,V=300/600.4×0.85=14.71 m/sD=\dfrac{2\times 0.4\times 0.85}{0.4+0.85}=0.544\ \mathrm{m},\qquad V=\dfrac{300/60}{0.4\times 0.85}=14.71\ \mathrm{m/s}

ΔP=0.02×50.544×1.2×14.7122×9.8=\Delta P=0.02\times\dfrac{5}{0.544}\times\dfrac{1.2\times 14.71^{2}}{2\times 9.8}=2.43 mmH2O2.43\ \mathrm{mmH_2O}


[해설]

장방형 덕트의 마찰 압력손실은 원형관 식의 D 자리에 상당직경을 넣어 구하고, 유속은 실제 단면적으로 구한다.

D = 2ab/(a+b) = (2 × 0.4 × 0.85)/(0.4 + 0.85) = 0.544 m
V = Q/A = (300/60)/(0.4 × 0.85) = 14.71 m/s
ΔP = f × (L/D) × γV2/(2g)
= 0.02 × (5/0.544) × (1.2 × 14.712)/(2 × 9.8)
= 2.43 mmH2O

혼동 주의: 상당직경으로 원형 단면적을 만들어 유속을 구하면 답이 어긋난다.

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