인터넷화학공학에서 평소 큰 도움을 받고 있는 현업 주니어 엔지니어입니다.

1. 현업에서 업무를 하다보면 상사들이 액체의 경우엔 2m/s로, 기체의 경우엔 20m/s로 유속을 산정하고
Q=vA식을 이용하여 A를 구하라고 지시하곤 합니다.
저 유속이 어디서 근거한 거냐고 물으면 원래부터 그렇게 써왔다는 대답만 들을 수 밖에 없었는데요.
'앞으로 설치할 배관에 Q라는 유량이 흐를 때 관경A를 얼마로 하면 될까'에 대한 답은 저것으로 구할 수 있겠지만
"현재 설치된 D"의 배관에 Q라는 유량이 흐르겠군'하고 적용하는 것은 불확실하다고 보여서 말입니다.
적정유속이라고 했지, 모든 배관의 모든 유체가 액체는 2m/s, 기체는 20m/s로 흐른다고 말하진 않았으므로 이를 적용할 수는 없어보입니다. 또한, 물질의 점도나 밀도(레이놀즈수로 요약할 수도 있겠군요)와 각 조건별로 권장되는, 또는 추정되는 유속이 다 다를 거라는 생각이 들었습니다.

현업에서 아무런 생각없이 시키는대로 2m/s, 20m/s를 적용하기보다 왜 이 값이 들어가는지, 어떤 조건에서 사용되는 것인지 제대로 알고, 만약 현재의 업무진행이 잘못된 것이라면 상사에게 잘못되었다고 말하고 싶은데, 제 상사는
특정 온도,압력에서 실제 공기의 비체적에 분자량을 나눈 값이 왜 22.4가 되지 않느냐고 할 정도로 고압적이라 확실한 레퍼런스가 필요해 보입니다.
유체역학보다는 현업과 관련된 핸드북, 가이드라인 같은 책을 찾아봐야할 것 같은데 관련된 문헌을 찾을 수가 없어 추천을 부탁드립니다.

2. 1의 질문과 어쩌면 연관되는 질문일 수도 있겠습니다. 대개의 경우 Q=vA의 식을 계산할 때 유체가 배관의 단면적을 꽉 채워서, 플러그 플로우 이동한다고 가정합니다. 그런데, 예를 들어 흐르는 유량에 비해 관이 너무 크다면 A가 아닌 0.5A, 0.2A만큼을 채우며 이동할 수도 있겠다는 생각이 들었습니다. 영화에 나오는 아주 큰 하수도에 하수가 개울물처럼 흐르는 것처럼 말이죠. 그렇다면 이때도 유체가 플러그플로우로 관을 흐르려면 조건이 있을 것이라는 생각이 듭니다.
또한, Q=vA라는 공식으로 단순히 계산만 한다면 아무리 많은 유량을, 아무리 작은 관경에 흘려보내도 v가 무한대에 이르면서 통과된다는 말이 될텐데 당연히 말이 안되는 일일 것입니다. 이를 생각해보면 뉴턴역학에서 추락하는 물체의 종단속도와 비슷한 개념으로서 관경과 유량 간의 관계에 의해 최대치와 같은 속도(또는 임계속도)라는 한계치가 분명히 존재할텐데 이와 관련된 공식 또는 설명을 찾을 수 있는 문헌을 소개부탁드립니다.(아마 1의 질문에 대한 답과 같은 책에 들어있을 것 같다는 예감이 듭니다.)

3. 이 질문은 위와는 약간 다른 질문입니다.
case 1. 5bar의 discharge를 갖는 Pump가 대기로 지속적으로 물을 뿜어낸다고 가정하겠습니다(정상상태). 이때 토출측 배관의 마찰이 없다고 가정하고, 토출측의 조건이 5 bar, 0m/s이고 대기측 배관말단의 조건이 0bar, v m/s라고 가정한다면 베르누이 방정식을 사용하여 ΔP= 5 bar로 놓고 Δv를 구하여 대기측 배관 말단에서의 v를 구하면 이 v로 펌프 토출측에서 대기측 배관 말단에 이르는 시간을 구할 수 있을 것으로 생각되는데요. 이 가정에 틀린 것이 있는지 궁금합니다.
case 2. 위와는 조금 다르게 5 bar에서 터져 대기로 배출되는 브리더 밸브를 가진 Tank가 있다고 했을 때 이 Tank가 1 bar로 감압되는데까지는 얼마의 시간이 걸릴 것인가?입니다. 브리더 밸브가 열려 처음엔 5bar-0bar = 5bar의 ΔP가 있으므로 이 값으로 베르누이 방정식을 쓴다면 case 1.과 마찬가지로 구할 수 있을 거 같습니다만, 갈 수록 Tank의 압력은 줄어들고 이로 인해 Driving Force인 ΔP또한 줄어듦으로 갈 수록 Tank측과 대기측의 속도차가 줄어 시간이 흐를수록 1bar에 도달하는 시간이 점점 더 걸리며 그래프가 지수적으로 나타날 것으로 예상이 됩니다.
 정상상태인 Case 1.과 같지 않고 미분식을 찾아야할 것으로 생각이 되어 이를 풀어보려고 각종 가정을 적용한 뒤 이상기체 상태방정식을 변형하고, 베르누이 방정식을 변형해서 풀어보았지만 계산된 값이 각종 가정에 따른 오차라기에는 실제 공정에서 발생한 시간과는 너무나도 차이가 컸고, 제 스스로도 풀이에 대해서 확신이 없었습니다.
이런 경우에 적용할 수 있는 식 또는 관련된 문헌을 권해주시면 공부해보도록 하겠습니다.

너무 수준 낮은 질문을 올려드린 건 아닌지 모르겠습니다. 모쪼록 갈수록 추워지는 날씨에 건강 유의하시길 바라겠습니다. 감사합니다.