와류식 유량계는 유량에 비례한 주파수에 의해 체적유량을 측정할 수 있다… | [설비보전산업기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[설비보전산업기사 필기] 19년 1회차
와류식 유량계는 유량에 비례한 주파수에 의해 체적유량을 측정할 수 있다. 안정한 와류를 발생시키는 조건은? (단, 와류의 간격을 L, 와류사이의 거리를 l이라 한다.)
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해설
와류식(카르만 와류) 유량계는 유로에 세운 주상(柱狀) 물체 뒤쪽에서 좌우 교대로 떨어져 나가는 카르만 와열(渦列)의 발생 주파수가 유속에 비례하는 성질을 이용해 체적유량을 구한다. 따라서 와열이 흐트러지지 않고 규칙적으로 유지되는 기하학적 조건이 계측 정도를 좌우한다.
카르만이 유도한 안정 조건은 두 와열 사이의 간격 L과 같은 열에서 이웃한 와 사이의 거리 l의 비가 L/l = 0.281일 때이다. 보기로 제시된 값 가운데 이 값만이 안정된 와열을 형성하는 조건이며, 0.5·0.357·0.194와 같은 비율에서는 와열이 곧 흐트러져 주파수와 유량의 비례관계가 유지되지 않는다.
실무에서는 이 조건이 성립하도록 발열체(주상 물체)의 폭·형상과 관경 대비 설치 위치를 설계하고, 발생 주파수 f와 유속 v 사이의 스트로할 수 관계(f = St·v/d)로 유량을 환산한다.
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