20년 1회 10번 기출문제
안녕하세요,
전압/정압/동압 에 대해, 에너지보존에 관한 개념으로 이해해왔습니다.
정압은 유체의 위치에너지, 동압은 운동에너지 에 대응되는 개념이고 이를 합한 전압은 마찰로 인한 손실이나 추가적인 일(송풍기 등)이 주어지지 않으면 유지된다고 생각했습니다.
예를 들어,
(1) 송풍기의 전압 은
2지점에서 3지점에 향할 때 송풍기가 가해준 추가적인 에너지(압) 라는 개념으로 생각했고, 2와 3의 전압 차이를 계산하여 풀어냈습니다.
다만 그러한 방식으로는
(3) 덕트계의 압력손실 에서,
1->2 로 향할때의 전압 감소량 8.6 (직관 및 곡관의 마찰, 높이 상승에 의한 것으로 생각됩니다)
2->3 은 무시
3->4 로 향할때의 전압 감소량 5.9 로,
총 전압손실이 13.5가 됩니다.
이러한 풀이 방법은 불가능 한것인지요? 그렇지 않다면
어떠한 지점에서 잘못이 있었던 것일까요 ?
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댓글
안녕하십니까?
이 문제에서 덕트의 시작 점은 ①점보다 앞에서 시작되며 이 부분 까지의 압력손실이 덕트계의 압력손실이 되며,
덕트의 출구에서 버려지는 에너지도 덕트의 손실이므로 전압4.7도 덕트의 압력손실에 포함되어야 합니다.
덕트에 흐르는 공기는 덕트계의 압력손실(마찰손실)을 극복하면서 흐르는데 그 에너지를 송풍기로 부터 받게 됩니다.
송풍기가 발휘하는 에너지는 송풍기의 전압이며 따라서 덕트계의 압력손실은 송풍기의 전압인 26.7이 되는 것입니다.
질문하신 방법으로 압력손실을 계산하면
덕트의 시작점에서 부터 2점까지의 전압손실 16.1 + 덕트3점에서 부터 4점까지의 전압손실 5.9 + 대기에 버려지는 손실 4.7 = 26.7이 됩니다.
감사합니다.
임재기
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