화공기사 2015년 4회 기출 풀이(36번,37번,38번,*39번,40번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 36번, 37번, 40번

36. 임계전단응력 이상이 되어야 흐르기 시작하는 유체는?

 ① 유사가소성 유체(Pseudoplastic fluid)

 ② 빙햄가소성 유체(Binghamplastic fluid)

 ③ 뉴톤유체(Newtonian fluid)

 ④ 팽창성 유체(Dilatant fluid)

정답 : 2번

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y축을 전단응력 τ, x축을 du/dy 로 그린 그래프를 많이들 봤을 것이다.

1. 맨 위에 직선으로 빙햄가소성유체,

2. 그 아래 (위로 볼록한)곡선으로 Pseudo plastic fluid,

3. 그 아래 직선으로 Newtonian fluid,

4. 그 밑에 (아래로 볼록한)곡선으로 Dilatant fluid.

2,3,4 번 유체는 원점에서 뻗어있는 선인데,

1번 빙햄가소성유체만 y절편이 0 이 아니다.

전단응력이 Threshold 값을 넘어야 유동이 생기는데 이 응력을 임계전단응력(y절편)이라 한다.

예를 들면 치약이다.

치약은 약한 힘을 줘서는 움직이지 않다가 어느 정도 이상의 힘을 주어야 움직이기 시작한다.

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37. 두께 150mm의 노벽에 두께 100mm의 단열재로 보온한다. 노벽의 내면온도는 700℃이고, 단열재의 외면온도는 40℃이다. 노벽 10㎡ 로부터 10시간 동안 잃은 열량은?

(단, 노벽과 단열재의 열전도도는 각각 3.0 및 0.1kcal/mㆍhㆍ℃이다.)

 ① 6285.7kcal

 ② 6754.4kcal

 ③ 62857.0kcal

 ④ 67544kcal

정답 : 3번

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Q = kAΔT /ΔL

노벽과 단열재 사이의 온도를 T 라 하면, 

T = 668.571 ℃

Q = 6285.71 kcal/h

10시간 동안의 열량이므로,

62857.1 kcal

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38. 롤 분쇄기에 상당직경 4cm 인 원료를 도입하여 상당직경 1cm 로 분쇄한다. 분쇄원료와 롤사이의 마찰계수가 1/√3 일 때 롤지름은 약 몇 cm 인가?

 ① 6.6

 ② 9.2

 ③ 15.3

 ④ 18.4

정답 : 4번

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https://for-freeedom.tistory.com/13 (롤 분쇄기 설명)

관련식은 아래와 같다.

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39. 침수식 방법에 의한 수직관식 증발관이 수평관식 증발관보다 좋은 이유가 아닌 것은?

 ① 열전달 계수가 크다.

 ② 관석이 생성될 경우 가열관 청소가 용이하다.

 ③ 증기 중의 비응축 기체의 탈기효율이 좋다.

 ④ 증발효과가 좋다.

정답 : 3번

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수직관식과 수평관식의 특징을 알고 있으면 풀 수 있다.

수직관식(침수식)

 - 액의 순환이 좋다. 열전달계수가 크다. 증발효과가 크다.

 - 조작이 용이하고, 관석이 생성될 경우 가열관 청소가 용이

수평관식(액막식)

 - 증기 중의 비응축 기체의 탈기효율이 좋다.

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40. 탑내에서 기체속도를 점차 증가시키면 탑내 액정체량(hold up)이 증가함과 동시에 압력손실은 급격히 증가하여 액체가 아래로 이동하는 것을 방해할 때의 속도를 무엇이라고 하는가?

 ① 평균속도

 ② 부하속도

 ③ 초기속도

 ④ 왕일속도

정답 : 2번

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부하속도와 왕일속도가 헷갈릴 수 있는데

왕일속도(flooding point) 는 향류조작이 불가능하다.

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