21.7
파이프를 통해 흐르는 유체를 생각해 보십시오. 마찰 저항에 부딪혀 주요 손실로 알려진 에너지 손실이 발생하여 파이프의 길이를 따라 압력이 떨어집니다.
유체 흐름은 층류 또는 난류일 수 있습니다. 층류에서 유체는 부드럽게 움직이고 저항은 점도에 따라 달라집니다. 난류에서 소용돌이치는 소용돌이가 있는 무질서한 움직임으로 인해 압력 강하가 점도와 파이프 벽 거칠기에 따라 달라집니다.
압력 강하는 점도, 밀도, 속도, 파이프 치수 및 표면 거칠기를 포함한 다양한 요인에 따라 달라집니다.
이러한 요인은 종종 레이놀즈 수와 같은 무차원 숫자와 상대 거칠기를 사용하여 분석되어 흐름 거동을 특성화합니다.
마찰 계수는 난류 흐름에서 압력 강하를 계산하는 데 중요합니다. 레이놀즈 수와 상대적 거칠기에 따라 달라지며 흐름 체계를 분류하는 무디 차트를 사용하여 결정되는 경우가 많습니다.
Darcy-Weisbach 방정식은 마찰 계수를 사용하여 에너지 손실을 정량화합니다. 엔지니어는 정확성을 위해 Colebrook 방정식과 같은 경험적 방정식을 사용하는 경우가 많지만 Haaland 방정식과 같은 반복 또는 근사치가 필요합니다.
매끄러운 파이프조차도 미끄럼 방지 조건으로 인해 마찰 손실이 발생합니다. 시간이 지남에 따라 부식으로 인해 거칠기가 증가하여 압력 손실이 악화됩니다.
유체가 파이프를 통과할 때 파이프 벽을 따라 마찰 저항으로 인해 에너지 손실이 발생하며 이를 주요 손실이라고 합니다. 이러한 에너지 손실은 압력 강하를 초래하며, 이는 흐름 조건(층류 또는 난류)과 유체 및 파이프의 특정 물리적 특성에 따라 달라집니다.
유체 흐름은 주…
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