소방유체역학소방설비기사(기계분야) · 2015년05월31일 · 27/80
27.압력 200kPa, 온도 400K의 공기가 10m/s의 속도로 흐르는 지름 10cm의 원관이 지름 20cm인 원관이 연결된 다음 압력 180kPa, 온도 350K로 흐른다. 공기가 이상기체라면 정상 상태에서 지름 20cm인 원관에서의 공기의 속도 [m/s]는?
1
2.43정답
2
2.50
3
2.67
4
4.50
해설
관경 변화에도 유량은 불변하는 그리고 압력과 온도에 따라 밀도가 변하는 성질을 이용해서, P = ρRT 에서 ρ= P / RT ρ1 = P1 / (R x T1) = 200 / (R x 400) = 0.5 x 1/R ρ2 = P2 / (R x T2) = 180 / (R x 350) = 0.514285714 x 1/R = 1.028571429 x ρ1 중량 유량 Qg = ρ1 x g x A1 x u1 = ρ2 x g x A2 x u2 에서 u2 = ρ1 x g x A1 x u1 / (ρ2 x g x A2) 이고, g와 ρ1, 그리고 면적에서 π/4는 약분이 되므로 = 0.1^2[m2] x 10[m/s] / (1.028571429 x 0.2^2)[m2] = 2.430555556[m/s]