게시판 > 질답게시판 > Control Valve Vena Contracta에서의 압력

스테파노 Stefano

23-09-17 01:01

(A0) Orifice나 Valve의 경우 Vena Contracta의 압력은 입출구 기하학적 구조에 따라 달라지는 유속과 운동에너지의 관계식으로 결정되는 것이며 추정하는 방법이 있어도 미묘한 차이가 있을 것입니다. ISA는 유량계에 사용하는 Orifice에 대해서는 수많은 실험데이터를 기준으로 표준 노즐 규격을 정해놓은 것이지만 Control Valve의 경우에는 Valve Maker에 따라 달라지기 때문에 제각각 다를 수 밖에 없는데 인용한 수식도 실험적으로 얻어진 수식에 해당합니다.

(A1) 이 Critical Pressure Ratio Factor는 증기압과 임계압을 기준으로 Critical Flow가 일어나는 점을 추정하는 데 쓰이는데 이 Factor의 의미가 Vena Contracta에서의 압력을 추정하는 것이 아니고 Inlet압력과 액의 증기압을 기준으로 Control Valve가 Critical Flow에 도달하지 않도록 하는 최대 허용차압을 추정하는 목적으로 사용됩니다.

이 Factor가 1보다 작기 때문에 Vena Conctracta에서의 압력이 증기압보다 항상 작다는 의미의 해석은 잘못된 것이고 밸브 허용차압을 Vapor Pressure의 100%에 해당하는 압력에 도달하는 것을 기준으로 정할 필요는 없을 것이라고 해석해야 할 것입니다. 왜냐하면 액상의 경우 액의증발에는 증발잠열이 필요하기 때문에 실제로 실제로는 Flashing에 의한 Cavitation을 억제하는 효과(관성으로 작용하는 효과)를 나타내기 때문일 것이로 봅니다.

(A2) 질문에서 언급한 바와 앞서 설명한 바와 같이 Liquid Pressure Recover Factor는 Valve Vendor 마다의 발브 설계특성치에 해당하는 값이고 이는 Cavitation이 일어나는 조건에서는 일정한 값을 나타낼 수가 없으므로 당연히 Caviation이 없는 조건입니다.

(A3) Gas Phase에서는 Sonic Velocity에 의한 제한에 의해 Critical Flow가 결정되지만 Liquid에서는 Flashing과 Cavitation을 동시에 고려해야하기 때문에 1, 2의 조건에서 제한되는 요소가 있다면 당연히 이들 둘을 모두 고려한 조건의 허용압력차를 적용해야 합니다. 이 두가지 현상은 혼합된 것이긴 하지만 Flashing은 열에너지 현상에 가까운 것이고 Cavitation은 운동에너지 증가에 따른 효과에서 비롯되는 것이라서 엄밀하게는 구별됩니다.

(A1) 이 Critical Pressure Ratio Factor는 증기압과 임계압을 기준으로 Critical Flow가 일어나는 점을 추정하는 데 쓰이는데 이 Factor의 의미가 Vena Contracta에서의 압력을 추정하는 것이 아니고  Inlet압력과 액의 증기압을 기준으로 Control Valve가 Critical Flow에 도달하지 않도록 하는 최대 허용차압을 추정하는 목적으로 사용됩니다.

이 Factor가 1보다 작기 때문에 Vena Conctracta에서의 압력이 증기압보다 항상 작다는 의미의 해석은 잘못된 것이고 밸브 허용차압을 Vapor Pressure의 100%에 해당하는 압력에 도달하는 것을 기준으로 정할 필요는 없을 것이라고 해석해야 할 것입니다.    왜냐하면 액상의 경우 액의증발에는 증발잠열이 필요하기 때문에 실제로 실제로는 Flashing에 의한 Cavitation을 억제하는 효과(관성으로 작용하는 효과)를 나타내기 때문일 것이로 봅니다.

(A2) 질문에서 언급한 바와 앞서 설명한 바와 같이 Liquid Pressure Recover Factor는 Valve Vendor 마다의 발브 설계특성치에 해당하는 값이고 이는  Cavitation이 일어나는 조건에서는 일정한 값을 나타낼 수가 없으므로 당연히 Caviation이 없는 조건입니다.

(A3) Gas Phase에서는 Sonic Velocity에 의한 제한에 의해 Critical Flow가 결정되지만 Liquid에서는 Flashing과 Cavitation을 동시에 고려해야하기 때문에 1, 2의 조건에서 제한되는 요소가 있다면 당연히 이들 둘을 모두 고려한 조건의 허용압력차를 적용해야 합니다.   이 두가지 현상은 혼합된 것이긴 하지만 Flashing은 열에너지 현상에 가까운 것이고 Cavitation은 운동에너지 증가에 따른 효과에서 비롯되는 것이라서 엄밀하게는 구별됩니다.