게시판 > 질답게시판 > pipe drop에 대한 근거

스테파노 Stefano

07-05-07 22:01

배관의 Pressure Drop과 관련해서 염두에 두어야 할 사항은 다음과 같습니다.

(1) Pipe Line의 Pressure Drop은 배관 거칠기에 따라 마찰계수가 달라집니다. (Reynolds No 에 따른 마찰계수표 참조)
(2) 배관의 Pressure Drop은 사용 도중 부식에 의해 표면이 거칠어지거나 Scale에 의해서도 달라집니다.
(3) Equivalent Length로부터 계산하는 Pressure Drop은 Complete Turbulence라고 간주하고 계산된 값입니다. Reynolds No.에 따라 마찰계수가 달라지는 영역에 있는 경우에는 그 마찰계수값의 비 (f/fT)의 비를 곱해주어야 합니다.

(4) Lamina Flow 영역에서의 마찰계수는 배관의 표면상태나 거칠기에 관련 없이 Reynolds No에 반비례합니다.
(5) Cameron Hydraulic Table이나 Crane, 혹은 기타 Plumbing 등의 설계에 사용하는 수식에는 배관을 어느 정도 사용한 조건으로 계산하여 설계에 미리 반영한 것(관경에 여유를 둔것)이라서 같은 유량에도 압력차가 다른 값보다 큽니다. (즉 같은 유량에도 배관경을 보다 큰것을 선정하도록 합니다. )
(6) Pipe Fitting류의 압력손실은 특히 문헌 출처에 따라 다른 경우가 있습니다. 혹시 압력차가 크게 계산되고 있다고 하면 Fitting의 Type이 Welding Type가 아닌 Screw Joint Type인지 확인해 보세요.
(7) Two Phase Flow인 경우에 특히 문헌출처에 따라 차이가 크게 나타날 수 있으며 지역난방계통 등의 설계에서 추천하는 설계계산 Code 에 따라서 배관경의 여유를 크게 한 경우가 있습니다.

사실 배관은 수백년동안 사용해 오고 있는데 1900년대 초에는 국가 비밀자료로 간주되던 때도 있었고 1920~50년대에 연구했던 자료를 아직도 그대로 사용하고 있기 때문에 빚어지는 현상입니다. Crane의 Technical Paper 410이나 Cameron Hydraulic Table, Moody's Friction Chart 등이 사용하기 시작한 지도 벌써 60~70년이 넘었습니다.

Computer를 이용한 Fluid Dynamics의 연구가 1980년대에 연구되기 시작했지만 Pipe의 Pressure Drop Calculation에 긴요하게 사용될 수 있는 수식들을 얼마나 개발해 내 놓았는지 알수 없습니다. 돈이 별로 되지 않는 모양인지..
(유체역학 분야 잡지를 보다 보면 이런 점을 지적하는 경우를 이따금씩 찾아볼 수 있습니다. )

배관의 Pressure Drop과 관련해서 염두에 두어야 할 사항은 다음과 같습니다.

(1) Pipe Line의 Pressure Drop은 배관 거칠기에 따라 마찰계수가 달라집니다.  (Reynolds No 에 따른 마찰계수표 참조)
(2) 배관의 Pressure Drop은 사용 도중 부식에 의해 표면이 거칠어지거나 Scale에 의해서도 달라집니다. 
(3) Equivalent Length로부터 계산하는 Pressure Drop은 Complete Turbulence라고 간주하고 계산된 값입니다.  Reynolds No.에 따라 마찰계수가 달라지는 영역에 있는 경우에는 그 마찰계수값의 비 (f/fT)의 비를 곱해주어야 합니다.

(4) Lamina Flow 영역에서의 마찰계수는 배관의 표면상태나 거칠기에 관련 없이 Reynolds No에 반비례합니다. 
(5) Cameron Hydraulic Table이나 Crane, 혹은 기타 Plumbing 등의 설계에 사용하는 수식에는 배관을 어느 정도 사용한 조건으로 계산하여 설계에 미리 반영한 것(관경에 여유를 둔것)이라서 같은 유량에도 압력차가 다른 값보다 큽니다. (즉 같은 유량에도 배관경을 보다 큰것을 선정하도록 합니다. )
(6) Pipe Fitting류의 압력손실은 특히 문헌 출처에 따라 다른 경우가 있습니다.  혹시 압력차가 크게 계산되고 있다고 하면 Fitting의 Type이 Welding Type가 아닌 Screw Joint Type인지 확인해 보세요.
(7) Two Phase Flow인 경우에 특히 문헌출처에 따라 차이가 크게 나타날 수 있으며 지역난방계통 등의 설계에서 추천하는 설계계산 Code 에 따라서 배관경의 여유를 크게 한 경우가 있습니다.

사실 배관은 수백년동안 사용해 오고 있는데  1900년대 초에는 국가 비밀자료로 간주되던 때도 있었고 1920~50년대에 연구했던 자료를 아직도 그대로 사용하고 있기 때문에 빚어지는 현상입니다.   Crane의 Technical Paper 410이나 Cameron Hydraulic Table, Moody's Friction Chart 등이 사용하기 시작한 지도 벌써  60~70년이 넘었습니다.

Computer를 이용한 Fluid Dynamics의 연구가 1980년대에 연구되기 시작했지만 Pipe의 Pressure Drop Calculation에 긴요하게 사용될 수 있는 수식들을 얼마나 개발해 내 놓았는지 알수 없습니다.  돈이 별로 되지 않는 모양인지..
(유체역학 분야 잡지를 보다 보면 이런 점을 지적하는 경우를 이따금씩 찾아볼 수 있습니다. )

몰라 parch

07-05-09 10:44

아직 부족한게 많아서 자세히 설명을 못했는데
이렇게 질문에 대해 답변해 주셔서 정말 감사드립니다.