게시판 > 질답게시판 > Hfs 식의 변수에 관한 질문.

스테파노 Stefano

08-04-10 10:24

(1) 3차원 그래프로 나타낼 수 있으려면 Hfs를 3개축중 어느 축을 하나 사용하고 있을것이므로 남은 자유도는 두개밖에 남아있지 않습니다. 따라서 f, L, D, V 중 두개만 취해야 하는데 f와 V를 취하려고 하면 께름칙한 것이 (L/D)가 되므로
수식을 Hfs/(L/D) = 4 f V^2/2 와 같이 고쳐서 그래프를 그리는 것이 좋겠습니다. 이 때 좌변은 단위 (L/D)수 마다의 Skin Friction Head가 되겠지요. 이 관계식을 그래프로그리면 (Hfs(D/L), V, f)에 의한 3차원 모양이 될 것이고..

질문에서 Friction Factor를 Reynolds No.를 이용하여 구하려고 하는 것으로 보는데 여기엔 Relative Roughness Factor (직경에대한 관내의 상대적 표면거칠기)를 알아야 합니다. 따라서 이를 그래프로 그린다면 (f, Re, e/D)로된 3차원 그래프가 될 것입니다.

이들 2개의 3차원 그래프중 어느 것을 의미하는것인지 궁금합니다. 교수님은 아마 이 두가지를 요구하고 있는듯합니다.

(2) 배관내 유체 흐름에서의 Reynolds No.에 따른 유체흐름 영역의 구분은 다음과 같습니다.

Re<2100 Laminar Flow
2100<Re<4000 Transition (State) Flow
Re> 4000 Turbulent Flow

Reynolds Number는 실제 공장 배관에서 주로 Turbulent Flow Range에 들어가 있습니다. Laminar Flow의 경우는 특수한 경우이고 Turbulent Flow Range내에 있다고 하더라도 Fully Developed Flow와 그렇지 않은 경우가 있습니다. Friction Factor Chart에 점선으로 나타낸 것보다 큰 Reynolds No에 있는 영역은 Fullly Developed Range이고 이 영역에서의 Friction Factor는 상수가 됩니다. 그래프를 그리려면 Re>2100 이상의 범위를 그려야 모양이 그럴듯 할 것입니다.

(3) 종합하면... 파이프 내의 유체흐름에 있어서의 Skin Friction Head (=관벽마찰에 의한 마찰손실을 유체 밀도로 나눈값)와 관련된 나머지 변수들을 낱낱이 나누면 (D, Mass Flow, μ, ρ, ε)가 있고 이로부터 유도된 (Re, ε/D, (L/D)), 또는 (f, V, (L/D))가 있는데 이중의 변수 (혹은 유도된변수)를 어느것을 택하는가에 따라 그림이 달라질 것입니다.

질문에서 Friction Factor를 Reynolds No.를 이용하여 구하려고 하는 것으로 보는데 여기엔 Relative Roughness Factor (직경에대한 관내의 상대적 표면거칠기)를 알아야 합니다.  따라서 이를 그래프로 그린다면  (f, Re, e/D)로된 3차원 그래프가 될 것입니다.

이들 2개의 3차원 그래프중 어느 것을 의미하는것인지 궁금합니다.   교수님은 아마 이 두가지를 요구하고 있는듯합니다.

(2)  배관내 유체 흐름에서의 Reynolds No.에 따른 유체흐름 영역의 구분은 다음과 같습니다.

Re<2100  Laminar Flow
2100<Re<4000 Transition (State) Flow
Re> 4000 Turbulent Flow

Reynolds Number는 실제 공장 배관에서 주로 Turbulent Flow Range에 들어가 있습니다.  Laminar Flow의 경우는 특수한 경우이고  Turbulent Flow Range내에 있다고 하더라도  Fully Developed Flow와 그렇지 않은 경우가 있습니다.   Friction Factor Chart에 점선으로 나타낸 것보다 큰 Reynolds No에 있는 영역은 Fullly Developed Range이고 이 영역에서의 Friction Factor는 상수가 됩니다.   그래프를 그리려면 Re>2100 이상의 범위를 그려야 모양이 그럴듯 할 것입니다.

(3) 종합하면...  파이프 내의 유체흐름에 있어서의 Skin Friction Head (=관벽마찰에 의한 마찰손실을 유체 밀도로 나눈값)와 관련된 나머지 변수들을 낱낱이 나누면 (D, Mass Flow, μ, ρ, ε)가 있고 이로부터 유도된 (Re, ε/D, (L/D)), 또는 (f, V, (L/D))가 있는데 이중의 변수 (혹은 유도된변수)를 어느것을 택하는가에 따라 그림이 달라질 것입니다.