게시판 > 질답게시판 > 배관 확장시 온도변화에 대해..

Stefano

09-02-02 00:13

(1) 결론부터 이야기 하면..
관내 유체흐름에서 관경이 달라진다고 해도 온도가 그리크게 달라지지 않습니다.
관경이 달라지면 유속이 줄어들면서 운동에너지의 손실이 줄어들지만 온도차이는 거의 없습니다.

(2) 유체 마찰손실에 의한 온도상승
유체흐름에 있어서 관벽이나 유체내의 난류에 의해 생성되는 마찰손실은 유체 온도의 상승으로 나타나지만 그 온도차는 거의 무시할 수준입니다. 마찰손실(에너지 단위)을 온도차로 환산하려면 유체의 비열로 나누고 열의 일당량 1 Joule (=1 N-m)= 4.184 cal 의 관계를 이용하면 됩니다. 계산해보면 알겠으나 온도차는 거의 없습니다.

단위질량당 마찰손실 에너지, q/m, J/kg(=N-m/kg) = (1/2)*(Loss Factor)*V1^2 = Cp*(Δt)
관애 Loss Factor = 4 f *(L/D), f=Friction Factor, Function of Reynolds No. (ρ*d*V/μ), Cp=비열
상승온도, (Δt) = (q/m/Cp)

(3) 압축성 유체의 단열팽창(단열조건에서의 압력변화)에 따른 온도변화
단열상태로 유지되는 Orifice나 Valve의 (마찰을 무시한) 전, 후의 절대압력(P1,P2)에 따른 절대온도(T1,T2) 변화는 T2/T1=(P2/P1)^(1-1/k), k=Cp/Cv 의 관계식을 이용하여 구할 수 있습니다. 질문의 경우 Orifice나 Valve가 아니기 때문에 적용할 필요는 없습니다.