덕트에서 공기 흐름의 평균속도압이 25mmH2O였다면 덕트에서의 공기의 반송속도(m/s)는? (단, 공기 밀도는 1.21kg/m3로 동일하다

[해설]
이 문제는 속도압으로부터 공기의 반송속도를 계산하는 문제입니다.
속도압(Pv)과 유속(V)의 관계식을 이용하여 풀이합니다.
Pv = (ρV²)/2 공식을 변형하여 V = √(2Pv/ρ) 를 사용합니다.

[계산과정]
1. 속도압 25mmH2O = 25 × 9.8 = 245 Pa (단위환산)
2. V = √(2 × 245/1.21) = 20.1 m/s ≒ 20 m/s

[출제 포인트]
1. 속도압과 유속의 관계식 이해
2. 단위 환산 능력 (mmH2O → Pa)
3. 공기역학 기본 공식 적용 능력

[주요 개념]
1. 속도압(Pv)은 유체의 운동에너지를 압력으로 나타낸 것
2. mmH2O를 Pa로 환산 시 9.8을 곱함
3. 속도압과 유속은 제곱근 관계임
4. 공기밀도(ρ)는 보통 1.21kg/m³ 사용
5. 베르누이 방정식에서 도출된 공식임을 이해해야 함

덕트 내 공기 반송속도 계산에 대해 상세히 알아보겠습니다!

정답은 20m/s입니다. 이는 속도압과 공기 반송속도 간의 관계식을 통해 도출됩니다.

속도압(Pv)과 반송속도(V) 사이의 관계는 다음 공식으로 표현됩니다:
Pv = (ρV²)/2g
여기서, Pv는 속도압(Pa), ρ는 공기밀도(kg/m³), V는 반송속도(m/s), g는 중력가속도(9.81m/s²)입니다.

계산 과정:
1. 먼저 mmH2O를 Pa로 변환합니다 (1mmH2O = 9.81Pa)
25mmH2O × 9.81 = 245.25Pa
2. 공식을 V에 대해 정리하면: V = √(2gPv/ρ)
3. 주어진 값 대입: V = √(2 × 9.81 × 245.25/1.21) ≈ 20m/s

실무적 의의: 덕트 설계 시 적절한 반송속도는 에너지 효율과 분진 이송에 중요합니다.