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  배관 압력손실 계산 시 질량유량, 체적유량
  글쓴이 : 미도방   고유ID : qhqk7     날짜 : 21-07-12 16:48     조회 : 209    
안녕하세요!!

Appled process design 책을 보다 궁금점이 생겨서 질문드립니다.

배관압력손실 계산 시 질량유량, 체적유량 식이 별도로 되어있는데 질량을 체적으로 변환하여 계산 시

값이 다르게 나오는데 맞는건가요?

값이 다르게 나오는게 맞다면 질량유량, 체적유량 중 어떤기준으로 하는 것이 더 정확한지 알고싶습니다.

스테파노 Stefano   21-07-16 03:55
(1) 액체라면 압력이 달라져도 밀도는 거의 차이가 없으므로 밀도를 알면 체적으로 환산이 용이하지만  압축성 유체(증기/가스)는 압력에 따라 달라지기 때문에 반드시  질량 혹은 체적유량값 중 하나를 정해주고 압력, 온도, 밀도를 명시해 주어야 합니다.  여기서 유량간의 정확도 차는 없습니다.   

Q = V * ρ  ------------------(1)    Q=질량유량, kg/h        V=부피유량, m3/h      ρ =밀도,  kg/m3   


(2) 기체혼합물의 경우, 질량유량이 같고,  압력, 온도도 같더라도 기상 혼합물의 (분자량이 서로 다른)성분 함량에 따라 밀도가 달라집니다.    따라서 특히 순성분이 아닌 물질의 경우 기상성분의 경우라면 질량유량, 체적유량을 동시에 나타내고 이들 둘중 어느 하나의 값이 없을 경우라면 반드시 평균분자량값을 명시해 둘 필요가 있습니다.  여기서도 두 유량간의 정확도 차는 없습니다. 

(3) 기상혼합물의 경우 온도가 아주 낮거나 압력이 아주 높지 않은 경우라면 <이상기체법칙>을 이용하여 부피유량과 질량유량간의 환산을 하게 됩니다(Eq-1).  그러나 온도가 아주 낮거나 압력이 아주 높아서 이상기체법칙을 벗어나는 경우에는 압축인수(z)를 사용한 기체의 P-V-T 간의 관계식을 이용하면 마찬가지로 환산할 수 있습니다, (Eq-2)

이상기체법칙(P-V-T 관계식):  P * V =  n * R * T  =  (m/M) * R * T------------(Eq-1) ----> 기체밀도=(m/V) = (P*M)/(R * T)
실제기체 법칙:                      P * V =  z * n * R * T =z * (m/M) * R * T-----(Eq-2)  ---> 기체밀도=(m/V) = (P*M)/(z *R * T)

n=몰유량 kg-mol/h,    m=질량유량, kg/h  V=부피유량, m3/h,  R=기체상수,  T, P =절대온도, 압력
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