공기 덕트 마찰 손실 선도: Pa/m, 풍량 및 덕트 치수

풍량과 덕트 치수로 단위 길이당 마찰 손실(Pa/m)을 확인하고 식의 e, Dh, Re를 이해하여 직선 덕트의 총 압력 강하를 계산합니다.

airductfrictionloss계산기데이터 표

개요

공기 덕트 마찰 손실은 움직이는 공기와 덕트 벽 사이의 마찰로 인한 직선 덕트의 단위 길이당 압력 강하입니다. 표준 다이어그램을 통해 기류와 덕트 직경에서 Pa/m을 추정할 수 있습니다. 공기 덕트 계산기는 동일한 직선 덕트 문제에 대해 재현 가능한 Darcy–Weisbach 계산을 제공합니다.

일반적인 쾌적 HVAC 시스템은 소음과 에너지 소비를 제어하기 위해 공기 속도를 약 5 m/s로 제한합니다. 더 높은 속도의 산업 시스템은 10–25 m/s를 허용할 수 있지만 비례적으로 더 큰 마찰 손실이 발생하고 더 많은 팬 전력이 필요합니다.

덕트 마찰 공식에서 e, Dh, Re는 무엇을 의미합니까?

이 기호는 덕트 마찰 차트가 방정식으로 변환될 때 일반적으로 나타납니다:

$e$ 또는 $\varepsilon$ 는 내부 벽의 절대 거칠기(미터)입니다.
$D_h$ 는 수력 직경, $4A/P$ 입니다. 원형 덕트의 경우 내경과 같습니다.
$Re$ 는 레이놀즈 수, $\rho v D_h/\mu$ 이며 흐름이 층류인지 난류인지를 나타냅니다.
$f$ 는 Darcy–Weisbach 압력 강하 방정식에 사용되는 Darcy 마찰 계수입니다.

직사각형 덕트의 경우 긴 변이나 짧은 변만 대체하지 말고 수력 직경을 사용하세요. 관련 정의는 Darcy–Weisbach 방정식, 레이놀즈 수, 등가 직경 참조를 확인하세요.

주요 공식

Darcy–Weisbach 마찰 손실

$\frac{\Delta p}{L} = f \cdot \frac{\rho \, v^2}{2 \, D}$

직선 덕트 구간의 마찰로 인한 압력 손실의 기본 방정식입니다.

총 압력 강하

$\Delta p = \frac{\Delta p}{L} \times L$

미터당 마찰 손실에 덕트 길이를 곱하여 총 마찰 압력 강하를 얻습니다.

유량에서의 공기 속도

$v = \frac{Q}{A} = \frac{4 \, Q}{\pi \, D^2}$

직경 $D$ 의 원형 덕트에 대한 체적 유량을 평균 공기 속도로 변환합니다.

변수

기호	설명	Typical Unit
$\Delta p$	Total friction pressure drop	Pa
$\Delta p / L$	Friction loss per unit length	Pa/m
$f$	Darcy friction factor	무차원
$\rho$	Air density	kg/m³
$v$	Mean air velocity	m/s
$D$	Duct diameter	m
$L$	Duct length	m
$Q$	Volumetric air flow rate	m³/s
$A$	Cross-sectional area	m²

13 행

공기 덕트 마찰 손실 계산을 위한 일반적인 단위 변환
항목	환산값
체적 유량	1 m³/s = 3600 m³/h = 2118.9 ft³/min = 35.32 ft³/s
체적 유량	1 m³/s = 1000 dm³/s
체적 유량	1 m³/s = 15850 gal(US)/min
체적 유량	1 m³/s = 13198 Imp.gal/min
Velocity	1 m/s = 196.85 ft/min = 3.281 ft/s
Pressure	1 mm H₂O = 9.81 Pa = 1.422 × 10⁻³ psi
Pressure	1 N/mm² = 1 MPa = 10 bar
Pressure	1 bar = 100000 Pa = 10⁵ N/m²
Pressure	1 kp/m² = 9.80665 Pa
Pressure	1 atm = 101325 Pa = 1.01325 bar
압력 손실	1 mm H₂O/m = 9.81 Pa/m
Length	1 m = 3.281 ft = 39.37 in
Diameter	1 mm = 0.03937 in

출처: engineeringtoolbox.com

예: 500 mm 덕트, 1 m³/s

쾌적 시스템(공기 속도 5 m/s로 제한)에서 1 m³/s의 기류를 가진 500 mm 주 덕트의 표준 마찰 손실 다이어그램 사용:

마찰 손실율: 0.55 Pa/m(0.055 mm H₂O/m)
20 m 덕트에 대해: $\Delta p = 0.55 \times 20 = 11$ Pa

8 행

원형 금속판 덕트의 근사 마찰 손실 값(쾌적 속도 범위)
덕트 직경 (mm)	기류 (m³/s)	공기 속도 (m/s)	마찰 손실 (Pa/m)
200	0.1	3.2	2.8
250	0.15	3.1	1.6
315	0.25	3.2	1.1
355	0.4	4	1.2
400	0.5	4	0.85
500	1	5.1	0.55
630	1.5	4.8	0.3
800	2.5	5	0.2

출처: engineeringtoolbox.com

소스 다이어그램 및 계산 경로

원본 소스 다이어그램은 시각적 참조로 아래에 유지됩니다. 추적 가능한 수치 확인을 위해 500 mm / 1 m³/s 예제와 이 페이지의 계산기를 사용하세요. 비트맵 차트를 스케일이 지원하는 것보다 더 정밀하게 보간하지 마세요.

총 덕트 마찰 압력 강하

마찰 손실율(Pa/m)

덕트 길이(m)

단위 변환기

공기 덕트 마찰 손실 단위 변환기

기류(m3/s)

공기 속도(m/s)

마찰 손실(Pa/m)

덕트 직경(mm)

원본 소스 이미지

다음 원본 소스 이미지는 시각적 참조 자료를 잃지 않기 위해 보존됩니다. 이미지에 차트 또는 표 데이터가 포함된 경우 추출된 값은 페이지 표, 계산기 또는 대화형 차트로 표현됩니다. 나머지 이미지는 시각적 소스 참조로 유지됩니다.

공기 덕트 - 기류별 압력 손실 차트 - m3/s, m/s, mm

공학 참고 사항

다이어그램 읽기. 표준 마찰 손실 차트는 속도, 직경, 압력 강하에 로그 스케일을 사용합니다. 알려진 값(유량과 직경)을 가로질러 직선자를 정렬하여 마찰 손실을 직접 읽으세요.
공기 밀도 보정. 다이어그램은 일반적으로 ρ = 1.2 kg/m³(20 °C, 101.3 kPa)의 표준 공기에 대해 그려집니다. 표준과 크게 다른 고도나 온도의 경우 읽은 마찰 손실에 ρ_actual / 1.2 비율을 곱하세요.
속도 한계. 쾌적 시스템은 일반적으로 주 덕트 속도를 5–6 m/s, 분기 덕트를 3–4 m/s로 제한하여 소음을 제한합니다. 산업 시스템은 12–25 m/s로 작동할 수 있습니다.
덕트 재료. 마찰 계수는 내부 표면 거칠기에 따라 달라집니다. 아연도금 금속판(거칠기 ~0.15 mm)이 기준 재료입니다. 플렉시블 덕트와 라이닝 덕트는 마찰 손실이 더 높습니다.
피팅 및 벤드. 마찰 손실 다이어그램은 직선 덕트만 다룹니다. 엘보, 티, 댐퍼, 전이부는 등가 길이 또는 손실 계수 방법을 사용하여 별도로 계산해야 하는 동적 손실을 추가합니다.
종횡비. 직사각형 덕트는 다이어그램 조회를 위해 수력 직경 개념을 사용하여 등가 원형 직경으로 변환됩니다.

참고 자료

공기 덕트 마찰 손실 다이어그램 – Engineering ToolBox

출처: engineeringtoolbox.com