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세로 400 mm, 가로 850 mm인 장방형 직관 덕트 안을 공기가 … | 2019년 산업위생관리기사실기(필답형) 2회차 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]

직관의 압력손실은 ΔP = f × (L/D) × 속도압으로 구한다. 장방형 덕트는 상당직경 D = 2ab/(a+b)로 바꿔 L/D 항에 넣는다.

D=2×0.4×0.850.4+0.85=0.544 mD=\dfrac{2\times0.4\times0.85}{0.4+0.85}=0.544\ \mathrm{m}
V=300/600.4×0.85=14.71 m/sV=\dfrac{300/60}{0.4\times0.85}=14.71\ \mathrm{m/s}
VP=1.2×14.7122×9.8=13.24 mmH2OVP=\dfrac{1.2\times14.71^{2}}{2\times9.8}=13.24\ \mathrm{mmH_2O}
ΔP=0.02×50.544×13.24=\Delta P=0.02\times\dfrac{5}{0.544}\times13.24= 2.43 mmH2O

혼동 주의: 유속은 상당직경이 아니라 실제 단면적(0.4 × 0.85 m2)으로 구한다.

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