문제 #6007

Question

굴뚝에서 배출되는 가스의 유속을 측정하고자 피토우관을 굴뚝에 넣었더니 동압이 5 \mathrm{mmH}_2 \mathrm{O} 이었다. 이 때 배출가스의 유속은 얼마인가? (단, 피토우관 계수는 \rm 0.85 이고, 공기의 비중량은 1.3 \mathrm{kg} / \mathrm{m}^3 이다.)

Accepted Answer

이 문제는 피토우관을 이용한 유속 측정의 기본 원리를 활용합니다. 피토우관에서 측정된 동압은 유체의 속도와 직접적인 관련이 있으며, 이 관계를 통해 유속을 계산할 수 있습니다. **정답 이유:** 주어진 동압($\Delta P = 5 \mathrm{mmH}_2 \mathrm{O}$)과 공기의 비중량($\gamma = 1.3 \mathrm{kg} / \mathrm{m}^3$)을 이용하여 실제 압력($P$)으로 변환한 뒤, 피토우관 계수($C_p = 0.85$)를 적용하여 유속($v$)을 계산하면 약 7.39 m/s가 나옵니다. **핵심 개념:** * **동압:** 유체가 흐를 때 발생하는 압력으로, 속도 에너지에 해당합니다. * **피토우관:** 유체의 정압과 전압을 측정하여 동압을 구하고, 이를 통해 유속을 계산하는 장치입니다. * **베르누이 정리:** 유체의 속도, 압력, 높이 간의 관계를 나타내는 원리로, 피토우관을 이용한 유속 측정의 근간이 됩니다.

문제 1