게시판 > 질답게시판 > stefano님 기출문제 풀이 부탁드립니다.

Stefano

08-11-07 11:11

단편적인 지식만으로는 흉기가 될 수 있으므로 위험이 따릅니다.
몇개로 나누어 힌트만 드리므로 직접 풀어보고 답글을 올려주세요.

Q1: 자유침강 시 구형입자의 Drag Force ?
A1: 자유침강이라는 말은 종말속도(Terminal Velocity)로 가라앉고 있는 입자를 말합니다.
입자직경d , 질량 m, 유체밀도 ρ, 일때의 Drag Force는 (부력을 제외한) 중력과 같다는 것을 이용하여 계산
부력을 뺀 중력 = (입자부피 πd^3/6)*(입자밀도 ρs-유체밀도 ρs)*(중력가속도 g).....(1)
(Drag Force F ) = (상수 fD)*(단면적 d^2/4)*(유체밀도 ρ )*(종말속도^2/2)...........(2)
(1)=(2)이므로 (1)식을 이용해서 계산하면 됩니다. 계산해서 답글로 올려주세요

Q2: 열전도의 기본법칙 ?
A2: Fourier 법칙 ( q = - k A dT/dx)

Q3: 열전달 면적?
A3: 외경 do, 내경 di, 길이 L인 튜브의 전열면적
외경기준 전열면적 Ao = (원둘레 π*do) * (길이 L),
내경기준 전열면적: Ai =(π*di) * L
열전도 평균면적 = 대수평균 전열면적 = (Ao-Ai)/ln(Ao/Ai) = ( π*대수평균직경)*(길이,L)

Q3: 다관식 열교환기에서 방해판(Baffle 의 역할)
A3: 역할: 1)유로 단면적을 줄여 2)유속을 증가시킴, 3)관외부 유체의 흐름을 직각이 되도록 하여 전열계수를 개선

Q9: 요소 합성에 공급해야할 암모니아
A9: 요소합성 반응: 2NH3 + CO2 --> NH2-CO-NH2 + H2O
요소 1몰(60g) 생성에 암모니아 2몰(2*17=34g)이 필요합니다. 도입 NH3 량의 50%반응한다면 윗식을 기준으로 분자량과 계수를 이용하여 비례식을 이용해서 필요한 NH3 을 구하고 이를 50%로 나누면 공급량을 구할 수 있습니다.
요소 120 kg에 68 kg이 필요하나 50%만 반응하기 때문에 공급량은 이값을 반응율로 나누어주어야 합니다. 답은 136g

Q10: Scale Factor와 기기장치 가격추정
A10: (P2)=(기준년도 가격 P1)*(용량비 C2/C1)^(용량지수)*(비용지수, 현재지수 530/기준지수460)

단편적인 지식만으로는 흉기가 될 수 있으므로 위험이 따릅니다.   
몇개로 나누어 힌트만 드리므로 직접 풀어보고 답글을 올려주세요.

Q1:  자유침강 시 구형입자의 Drag Force ?
A1:  자유침강이라는 말은 종말속도(Terminal Velocity)로 가라앉고 있는 입자를 말합니다. 
      입자직경d , 질량 m, 유체밀도 ρ, 일때의 Drag Force는 (부력을 제외한) 중력과 같다는 것을 이용하여 계산
      부력을 뺀 중력 = (입자부피 πd^3/6)*(입자밀도 ρs-유체밀도 ρs)*(중력가속도 g).....(1)
      (Drag Force F ) = (상수 fD)*(단면적 d^2/4)*(유체밀도 ρ )*(종말속도^2/2)...........(2)
      (1)=(2)이므로 (1)식을 이용해서 계산하면 됩니다.    계산해서 답글로 올려주세요

Q2: 열전도의 기본법칙 ?  
A2:  Fourier 법칙 ( q = - k A dT/dx)

Q3: 열전달 면적?
A3:  외경 do, 내경 di, 길이 L인 튜브의 전열면적
      외경기준 전열면적 Ao = (원둘레 π*do) * (길이 L),   
      내경기준 전열면적: Ai =(π*di) * L
      열전도 평균면적 = 대수평균 전열면적 = (Ao-Ai)/ln(Ao/Ai) = ( π*대수평균직경)*(길이,L)

Q3: 다관식 열교환기에서 방해판(Baffle 의 역할)
A3: 역할:  1)유로 단면적을 줄여 2)유속을 증가시킴, 3)관외부 유체의 흐름을 직각이 되도록 하여 전열계수를 개선

Q9: 요소 합성에 공급해야할  암모니아
A9: 요소합성 반응:   2NH3 + CO2 --> NH2-CO-NH2 + H2O
      요소 1몰(60g) 생성에 암모니아 2몰(2*17=34g)이 필요합니다.  도입 NH3 량의 50%반응한다면  윗식을 기준으로 분자량과 계수를 이용하여 비례식을 이용해서 필요한 NH3 을 구하고 이를 50%로 나누면 공급량을 구할 수 있습니다. 
요소 120 kg에 68 kg이 필요하나 50%만 반응하기 때문에 공급량은 이값을 반응율로 나누어주어야 합니다.   답은 136g

Q10:  Scale Factor와 기기장치 가격추정
A10:  (P2)=(기준년도 가격 P1)*(용량비 C2/C1)^(용량지수)*(비용지수, 현재지수 530/기준지수460)

Stefano

08-11-07 22:11

Q11: 목재 건조
A11: 초기 무게 W1 수분함량 c1%(Wet Basis), 건조후 수분함량 c2%, 제거해야할 물 w =?
w 제거후 수분농도 = c2% = (초기수분량c1 W1-제거된 수분w)/(건조후 무게 W1-w)*100%
여기서 w를 구함

Q12: 동심관에서 Equivalent Diameter?
Q12: 동심관에서의 Equivalent Diameter는 두종류가 있습니다. 주의하세요.
하나는 De = 4*(흐름단면적/젖어있는 길이)= 4*π(Di^2-Do^2)/4/π(Di+Do) =Di-Do ....이는 유체계산에 사용
또하나는 De = 4*(흐름단면적/젖어있는 길이)= 4*π(Do^2-Di^2)/π(Do) ...................이는 열전달 계산에 사용
따라서 이 문제의 답은 없습니다. (문제가 틀렸습니다. Di가 큰원의 내경이고, Do가 작은원의 외경임)

Q13: 공기의 몰농도-->질량농도로 환산
A13: 1몰의 공기중 산소 질량 = 0.21 *32, 질소의 질량=0.79*28 이로부터 농도 계산

Q14: 층류에서 관경과 압력차에 따른 부피변화
Q14: 층류에서의 유량 Hagen-Poiseuille Equation Q = A*v = (Δp)*(πD^4)/(128μL) 에서 압력이 2배, 직경이 1/2배로 되면 2*(1/2)^4=1/8배

Q16: 압력과 온도에 따른 비중의 변화
Q16: 비중은 절대온도에 반비례, 압력에 비례, 절대온도 2배 압력 1/2배로 되면 (1/2)*(1/2)배*산소의 공기에 대한 비중 (32/29)=?

스테파노 Stefano

08-11-11 00:31

위의 답글을 먼저 받아보고 싶습니다.

philip

08-11-11 11:51

스테파노님...친절한 기출해설 넘 감사합니다...
바빠서 감사인사가 좀 늦었네요.
지금부터라도 답을 구해보겠습니다.....근데 답을 구할수 있을지 솔직히 자신이 없네요.^^
하지만 일단 열심히 구해보겠습니다.

phillip narase

08-11-12 16:08

스테파노님....해설 감사합니다. 근데 아직 잘 이해가 안가는 부분이 많아서요.
실례하지만 핸드폰 번호 알려주시겠어요? 전화로 직접 물어보고 싶은 부분들이 있어서요.

스테파노 Stefano

08-11-12 21:49

어차피 인터넷 신세를 지게 되었으니 이곳에서 하나씩 풀어가도록 하세요. 전화로 할 것이 아니라 문제가 다 풀리는 날 함께 만나 술이라도 하도록 하지요. 요즘 업무가 분주해서 시간을 내기가 어렵지만 조금씩 짬을 내어 답변해 드리고 있으므로 염려 마시고 이곳에 순서에 관련없이 의문이 해소되지 않은 것만을 다시 하나씩 질문해서 해소하도록 하세요.