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스테파노 Stefano

15-06-02 19:17

(1) Head
Pressure(단위면적당 걸리는 힘)를 동일한 정압을 나타내는 유체의 높이(Head)로 나타내는방법이 "Head" 입니다. 그런데 이 계산은 정압을 밀도와 중력가속도와 높이로 나타내는 수식에서 비롯된 것으로 압력을 단순히 밀도로 나누어 주는 것이 아니라 (1)식과 같이 압력을 밀도와 중력가속도를 곱한값 즉 Specific Weight(단위부피당 힘)로 나누어 주어야 합니다. 아래의 (1)식은 좌우의 단위를 맞춘 상태라야 맞는 수식이 됩니다 .

P= ρ * g * h ==> h = P/( ρ * g ) .....(1)

윗식에서 P의 단위가 흔히 사용하는 kgf/cm2단위를 사용하였을 경우에는 kgf 단위를 kg-mass*m/s^2으로 나타내려면 질량에 중력가속도 g (= 9.8 m/s^2)을 곱해 중어야 하고 또한 분모의 cm2 단위를 m2 단위로 나타내려면 분자에10^4이 곱해져야 합니다.

1) 만일 아래의 단위와 기호를 사용하는 경우라면..
P: Pressure in p [kgf/cm2] = p*[kg/cm2]*9.8 [m/s^2]*10^4 [cm2/m2] = 98,000* p*[kg-m/s^2]/[m2]
ρ: Density in [kg/m3]
h: Head in [m]
g: Gravitational Acceleration =9.8 [m/s^2]

위의 (1) 식은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다. 밀도는 단위 부피당 질량으로 kg/m3을 사용합니다.
h = 98,000*p*[kg-m/s^2/m2]/ρ [kg/m3]/9.8 [m/s^2] = 10,000 p/ρ [m] .............(1a)

2) 만일 p가 kgf/cm2 단위, Density 대신 SG(Specific Gravity)를 사용하는 경우라면 (1a)식은 다음과 같이 표현됩니다.
ρ = (SG) * 1000 [kg/m3]

h = 10,000*p /{(SG)*1,000 = 10 (p)/(SG) [m] ................................................(1b)

위의 (1b) 수식은 p는 kgf/cm2, SG는 g/cc 단위의 숫자로 나타내는 비중를 넣어 계산되는 수식입니다.

(2) 질문에 사용하는 수식에서 기호와 단위를 설명하지 않으면 의미가 없습니다.
Head = [dP / 밀도(비중)] x 10 ===> Head와 dP의 단위를 정의해 주어야 알 수 있의며 밀도와 비중을 혼동하면 안되고 값이 맞는지 틀리는지도 검토할 수가 없습니다. 물의 밀도 1000 kg/m3과 비중 1 g/cm3는 수치로 1000배의 차이가 있습니다. 이 수식은 (1b) 수식과 유사한 수식인데 중력가속도는 분모에서 kgf를 kg-mass 곱하기 중력가속도로 내면서 (1)식의 분모에 들어있는 g와 상쇄된 것입니다.

(3) Head = P x 밀도(비중) x g (중력가속도) ===>이 식은 압력과 밀도 및 중력가속도가 곱해져 있어서 맞지 않습니다. 밀도와 비중을 혼용해서도 안됩니다. 반드시 단위와 기호를 설명하여 의미있는 수식임을 확인하고 위의 (1)식을 이용하도록 하세요.

P= ρ * g * h    ==>  h = P/( ρ * g )  .....(1)

윗식에서 P의 단위가 흔히 사용하는 kgf/cm2단위를 사용하였을 경우에는 kgf 단위를 kg-mass*m/s^2으로 나타내려면 질량에 중력가속도 g (= 9.8 m/s^2)을 곱해 중어야 하고 또한 분모의 cm2 단위를 m2 단위로 나타내려면  분자에10^4이 곱해져야 합니다.

1) 만일 아래의 단위와 기호를 사용하는 경우라면..
P: Pressure in  p [kgf/cm2] = p*[kg/cm2]*9.8 [m/s^2]*10^4 [cm2/m2] = 98,000* p*[kg-m/s^2]/[m2] 
ρ: Density in   [kg/m3]
h: Head in [m]
g: Gravitational Acceleration =9.8 [m/s^2]

위의 (1) 식은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.  밀도는 단위 부피당 질량으로 kg/m3을 사용합니다. 
h = 98,000*p*[kg-m/s^2/m2]/ρ [kg/m3]/9.8 [m/s^2] = 10,000 p/ρ  [m] .............(1a)

2) 만일 p가 kgf/cm2 단위, Density 대신 SG(Specific Gravity)를 사용하는 경우라면 (1a)식은 다음과 같이 표현됩니다.
ρ = (SG) * 1000  [kg/m3]

h = 10,000*p /{(SG)*1,000 = 10  (p)/(SG)   [m]  ................................................(1b)

위의 (1b) 수식은 p는 kgf/cm2, SG는 g/cc 단위의 숫자로 나타내는 비중를 넣어 계산되는 수식입니다.

(2) 질문에 사용하는 수식에서 기호와 단위를 설명하지 않으면 의미가 없습니다.
Head = [dP / 밀도(비중)] x 10 ===> Head와 dP의 단위를 정의해 주어야  알 수 있의며 밀도와 비중을 혼동하면 안되고 값이 맞는지 틀리는지도 검토할 수가 없습니다.   물의 밀도 1000 kg/m3과 비중 1 g/cm3는 수치로 1000배의 차이가 있습니다.   이 수식은 (1b) 수식과 유사한 수식인데 중력가속도는 분모에서 kgf를 kg-mass 곱하기 중력가속도로 내면서 (1)식의 분모에 들어있는 g와 상쇄된 것입니다.

(3) Head = P x 밀도(비중) x g (중력가속도)  ===>이 식은 압력과 밀도 및 중력가속도가 곱해져 있어서 맞지 않습니다.  밀도와 비중을 혼용해서도 안됩니다.  반드시 단위와 기호를 설명하여 의미있는 수식임을 확인하고 위의 (1)식을 이용하도록 하세요.