Ventilation (환기) - 2

Ventilation (환기) - 2

 환기에 대해 이해하기 위해서는 공기의 이동 원리에 대해서 이해를 해야 합니다. 공기가 움직이는 데는 에너지가 필요하며 일반적으로 난류상태에서 공기의 움직임은 분당 25ft (약 762cm)를 이동한다고 가정합니다.

 

 공기의 체적유량 구하는 문제가 간혹 나오는데 공식 자체는 간단하지만 단위가 ft나 inch 단위로 나올 수 있기 때문에 단위 변환하는 방법을 알고 계셔야 합니다.

 공기의 유량 Q는 공기가 흐르는 면의 면적(덕트 면적) A와 공기가 흐르는 속도 V의 곱으로 구할 수 있습니다.

 

 Q=A×V

Q = volumetric flow rate (expressed in cfm [cubic feet per minute])

A = cross-sectional area of duct (expressed in sf [square feet])

V = velocity of the air (expressed in fpm [feet per minute])

 

※관련 문제유형

문제. If 4400 cfm of air is drawn through a 6inch diameter duct, calculate the air's velocity through this duct in feet per minute?

(1) 240 fpm

(2) 22,450 fpm

(3) 9,990 fpm

(4) 2240 fpm

 

답: (2) 22,450 fpm

풀이: 1inch는 약 0.0833 ft입니다. 이것을 가지고 계산을 하면

 

 

답은 약 22448 fpm이 나옵니다.

 

◈ Calculating Static Pressure, Velocity Pressure, and Total Pressure 

 덕트 상류에 설치된 팬(fan)이 작동하게 되면 새로운 공기의 유입으로 덕트 상류(upstream)에는 압력이 상승하게 되고 이것은 덕트의 하류(downstream)에 상대적으로 낮은 압력상태를 만들게 됩니다. 압력의 차이로 인해 공기는 상류(upstream)에서 하류(downstream)로 이동하게 됩니다. 이때 배관의 방향으로 공기가 흐르게끔 하는 압력을 동압(Velocity Pressure: VP)이라 하고 팬(fan)에 의해 발생하는 압력을 정압(Static Pressure: SP)이라고 하며, 동압(Velocity Pressure: VP)과 정압(Static Pressure: SP)의 합을 전압(Total Pressure: TP)라고 합니다.

 

TP = SP + VP

TP: total pressure (in inches, water gauge)

SP: static pressure (in inches, water gauge)

VP: velocity pressure (in inches, water guage)

 

◈ Calculating Velocity of Air

 또 하나 중요하게 기억해야 할 것은 속도(V)와 동압(Velocity Pressure)의 상관관계입니다. 

 

V=4005√VP

V: velocity (fpm)

VP: velocity pressure (H2O)

 

※관계 문제유형

문제. Given a velocity pressure reading of 0.80 in a circular duct, what is the velocity in feet per minute?

(1) 1300 fpm

(2) 3580 fpm

(3) 2360 fpm

(4) 4900 fpm

 

답: (2) 3580 fpm

풀이: 4500√0.8 ≒ 3582 fpm