개념 한 쪽
산업위생관리기사 흡기와 배기 — 배기 계통의 성능을 재는 네 가지 값
흡기와 배기는 덕트 안 공기의 압력과 유속을 계산하는 갈래다. 속도압과 정압, 연속방정식, 레이놀즈수, 상사법칙이 축이다. 압력의 종류나 상사 비례를 바꾼 선지가 오답이 된다.
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뜻
압력의 종류가 첫째 축이다. 정압은 관벽에 작용하는 압력, 동압은 유속이 가진 압력, 전압은 둘의 합이다. 동압은 1/2 × 밀도 × 속도²으로 구하고, 물기둥 높이로 나타내면 mmH₂O를 쓴다. 동압 25mmH₂O 같은 값이 주어지면 속도를 역산한다.
유속과 풍량이 둘째 축이다. 연속방정식에 따라 같은 풍량이 흐르면 단면적이 작아질수록 유속이 빨라진다. 풍량은 단면적 × 유속이다.
레이놀즈수가 셋째 축이다. 관성력과 점성력의 비로, 값이 작으면 층류, 크면 난류다. 배관의 마찰 손실은 난류에서 커진다.
손실이 넷째 축이다. 덕트 입구에서 공기가 빨려 들어올 때 생기는 유입손실, 관의 마찰손실, 곡관과 합류부의 손실이 있다. 손실은 속도압에 손실계수를 곱해 구한다.
상사법칙이 다섯째 축이다. 같은 회전수에서 상사인 송풍기는 풍량이 외경의 세제곱, 풍압이 외경의 제곱에 비례한다. 외경을 두 배로 하면 풍량은 여덟 배, 풍압은 네 배다.
혼합물의 성질이 여섯째 축이다. 공기와 다른 기체가 섞이면 유효비중이 달라지고, 같은 동압에서도 속도가 달라진다. 혼합물의 유효비중을 구해 동압과 속도의 관계에 대입한다.
예제
출제 패턴은 ① 상사 송풍기의 풍압(D²), ② 레이놀즈수의 의미, ③ 덕트 내 유속, ④ 유입손실, ⑤ 상사 송풍기의 풍량(D³), ⑥ 동압 25mmH₂O의 활용, ⑦ 동압과 유량의 관계, ⑧ 혼합물의 유효비중, ⑨ 속도압의 정의, ⑩ 레이놀즈수 계산이다. 「동압=½ρv², 풍량∝D³·풍압∝D², Re=관성÷점성」이 이 세트의 기준선이다.
자주 묻는 물음
- 동압은 어떻게 계산하나요?
- 1/2 × 밀도 × 속도²으로 구하고, 물기둥 높이로 나타낼 때는 mmH₂O를 씁니다.
- 상사 송풍기에서 외경이 두 배가 되면 풍량과 풍압은 어떻게 되나요?
- 같은 회전수에서 풍량은 여덟 배(외경의 세제곱), 풍압은 네 배(외경의 제곱)가 됩니다.
- 레이놀즈수는 무엇을 나타내나요?
- 관성력과 점성력의 비입니다. 값이 작으면 층류, 크면 난류입니다.
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