안녕하세요? 모든 질문에 친절하게 답해주셔서 감사합니다. 16-08-03 16:52
1.
1) 내경 2 inch (5.08 ㎝) 배관에 질소 기체를 30 m/s 로 흐르게 하기 위해 질소 기체 기화기에서 필요한 압력을 알고 싶습니다.
질소를 쏘려는 이유는 질소 purge 및 cold bed test 입니다. 고로 질소를 받는 배관의 온도는 상온 (25℃) 입니다.
그런데 질소 기체 기화기에서 질소 분출 시의 온도는 모릅니다.
2) 문제를 풀기 위한 조건이 더 필요하다면, 그 조건을 알려주시기 바랍니다.
2.
저희가 내경 2 inch 배관에 질소 기체를 30 m/s 로 불기 위해 필요한 유량을 계산했는데, 이 또한 너무 크다고 봅니다. 아래에 저희 계산 결과가 있습니다. 수정할 부분이 있다면, 혹은 계산을 아예 다시 해야 한다면 그 방법을 알려주시기 바랍니다.
2inch 배관 면적 : ((2*2.54)/2)*((2*2.54)/2)*파이=20.2683(cm2)
유속 30(m/s)로 계산하면
부피=면적*유속=((20.2683(cm2)*30(m/s)*100(cm/m))*60(s/min))/1000(cm3/liter)
=3,600liter/min
자세하게 답변해주시면 감사하겠습니다.
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스테파노 님 답변 16-08-03 19:24
(1) 가스스름에 관하여 원론적인 이야기를 먼저 해보면..
1) 흐름이 일어날때 반드시 압력손실은 일어나는 것이고, 이를 역으로 설명하면
2) 어떤 목표유량을 흐르게 하려면 압력차를 만들어 주어야 한다고 할 수 있습니다.
(유속은 단지 목표유량을 달성하기 위해 정해진 압력에서의 기체흐름속도에 지나지 않습니다.)
따라서 도관을 흐르는 기체의 유량에 따라 압력손실을 계산하는 방법이 있어야 문제를 풀수 있습니다.
(2) 필요한 자료
1) 배관의 압력손실은 배관길이에 관련되기 때문에 배관의 길이, 직경, 등의 정보가 있어야 하고
2) 압축성 유체인 기체의 흐름에서는 온도와 압력이 알려져 있어야 합니다.
3) 또한 사용처에서 압력이 너무 낮으면 안되기 때문에 사용처 압력이 매우 중요합니다.
(3) 결론적으로
1) 목표유량
2) 배관길이, 직경
3) 공급온도, 압력
의 자료로부터
4) 배관내에서 일어나는 압력차를 먼저 계산해보고 기화기 출구에서의 압력과 사용처의 압력을 계산해 봅니다.
5) 그 결과 그 유체 유량으로 사용처의 압력이 적당한지 점검합니다. .. 원하는 값이면 여기서 종료하면 됩니다.
6) 만일 5)의 점검과정에서 유량 혹은 압력이 부족함이 발견되면 관경을 늘이거나 공급압력을 늘여서 다시 1~6)을 반복합니다.
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저의 추가 질문 16-08-04 18:37
1." 도관을 흐르는 기체의 유량에 따른 압력 손실을 계산하는 방법"
을 알고 싶습니다. 따로 공식이 있나요?
2. 위 공식을 알면 배관 안에서 일어나는 압력 차를 계산할 수 있을 것입니다.
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스테파노 님 답변 16-08-05 10:30
액상의 유량계산 식은 그리 많지 않은데 <" 도관을 흐르는 기체의 유량에 따른 압력 손실을 계산하는 방법" >으로 쓰이는 수식은 꽤 많습니다. 그중에서 가장 흔히 많이 사용되는 수식이 Darcy 수식입니다.
원래 액체에 대해 적용하는 수식인데 입출구 압력차가 (10%미만으로)크지 않을 때 큰 에러없이 그대로 사용할 수 있습니다. 압력차가 10~40%정도차가 나면 평균압력을 기준으로 계산하면 큰 에러없이 계산 가능하고 그이상의 압력차가 나면 Line을 끊어서 구간을 나누어 계산하면 됩니다.
Darcy Equation : ΔP = (fd) * (L/D) * ρ * (v^2/2).......(1)
fd = Darcy's Friction Factor (= Moody's Friction Factor)
fd = Function of Reynolds Number(Re) & Surface Relative Roughness Factor(ε/d) = f (Re, ε/D) ......(2)
fd 값은 유체관련 서적에서 구할 수 있습니다.
Re = ρ*D*v/μ ..............(3)
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저의 추가 질문 16-08-22 11:43
마지막 위 추가 질문에 답해주시면 감사하겠습니다^^ 댓글로 한 질문이라서 확인이 안 되는 것 같아서 남겼습니다. 감사합니다.
