16.7
파이프를 통해 흐르는 유체에서 에너지 라인은 압력, 속도 및 고도 수두를 결합한 유체의 총 에너지를 나타냅니다.
대조적으로, 유압 구배선은 속도를 제외한 압력과 고도 수두의 합만 표시합니다.
이 선은 유체 흐름 시스템의 에너지와 압력의 분포를 시각적으로 나타냅니다.
이 선들 사이의 차이는 속도정(velocity head)이며, 에너지선은 흐름 동안 항상 수력 구배선(hydraulic gradient line)보다 큽니다.
정지 유체에서는 에너지 선과 수력 구배 선이 일치합니다.
양압은 유압 구배선이 파이프 위에 있을 때 발생하고, 음압은 아래에 있을 때 발생하며, 잠재적으로 캐비테이션과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다.
파이프 고도 위로 수리적 구배를 유지하면 공기 유입 및 파이프라인 구조적 결함과 같은 문제를 방지할
수 있습니다.사이펀 시스템에서 이러한 라인을 이해하면 중단 없는 흐름을 유지할 수 있는 적절한 압력이 보장됩니다.
이러한 라인을 모니터링하면 누수 또는 막힘을 감지하고 수격 현상이나 역류를 방지할 수 있는 시스템을 설계하는 데 도움이 됩니다.
피토 튜브 및 피에조미터와 같은 기기는 이러한 라인을 측정하여 토목 공학에서 유압 시스템의 설계 및 분석을 지원합니다.
베르누이 방정식에 따르면 에너지 라인(EL)과 유압 기울기 라인(HGL)은 유체 흐름 시스템에서 에너지 분포를 그래픽으로 표현합니다. 정상적이고 비압축성이며 비점성 흐름의 경우 베르누이 방정식은 다음과 같이 표현됩니다.
여기서 H는 총 수두, p/γ는 압력 수두, V…