공기 덕트 피팅의 국부 손실
엘보, 분기, 리듀서 등 덕트 피팅의 국부 손실 참고 데이터.
개요
HVAC 덕트 시스템의 부차적(동적) 압력 손실은 공기 흐름 방향, 속도 또는 단면이 변하는 피팅 및 구성 요소에서 발생합니다. 직선 덕트 구간의 마찰 손실과 달리 부차적 손실은 엘보, 전이부, 댐퍼, 그릴 및 유사 요소에서 국부적으로 발생합니다. 각 피팅에는 무차원 손실 계수 ξ(때로는 K로 표기)가 할당되며 압력 강하는 국부 공기 속도에서 계산됩니다.
표준 공기 밀도(약 20 °C, 해수면에서 1.2 kg/m³)에서 이러한 손실을 빠르게 추정할 수 있습니다. 고도, 온도 또는 습도의 다른 조건에서는 그에 따라 밀도를 조정하세요.
주요 공식
모든 덕트 피팅의 부차적 압력 손실은:
Δp = ξ · ρ · v² / 2
이것은 파스칼(Pa) 단위의 압력 강하를 제공합니다. 덕트 구간의 모든 피팅을 합산할 때 부차적 손실은 짧고 피팅이 많은 구간에서 마찰 손실을 초과하는 경우가 많습니다.
변수
| 기호 | 설명 | Typical Unit |
|---|---|---|
| Δp | Minor pressure loss | Pa |
| ξ | Minor loss coefficient (dimensionless) | — |
| ρ | Air density | kg/m³ |
| v | Air velocity at the fitting | m/s |
계산기
덕트 피팅의 부차적 손실
단위 변환기
공기 덕트 부차적 손실 단위 변환기
부차적 손실의 원인
덕트 시스템의 부차적 또는 동적 손실은 세 가지 주요 메커니즘에서 발생합니다:
- 공기 방향 변화 — 엘보, 오프셋, 테이크오프, 티가 기류를 재지정하여 난류와 분리를 생성합니다.
- 제한 또는 장애물 — 팬, 댐퍼, 필터, 냉난방 코일, 사운드 감쇠기가 흐름 경로를 차단하거나 좁힙니다.
- 속도 변화 — 급격하거나 점진적인 확대와 축소가 운동 에너지를 변화시켜 난류를 통해 열로 변환합니다.
예 - 벤드의 부차적 손실
부차적 손실 계수 1.3, 공기 속도 10 m/s의 90o 급벤드의 부차적 손실은 다음과 같이 계산할 수 있습니다:
일반적인 피팅의 부차적 손실 계수
구성 요소 또는 피팅 | 손실 계수 ξ |
|---|---|
| 90° 벤드, 급 | 1.3 |
| 90° 벤드, 베인 포함 | 0.7 |
| 90° 벤드, 둥근(R/D < 1) | 0.5 |
| 90° 벤드, 둥근(R/D ≥ 1) | 0.25 |
| 45° 벤드, 급 | 0.5 |
| 45° 벤드, 둥근(R/D < 1) | 0.2 |
| 45° 벤드, 둥근(R/D ≥ 1) | 0.05 |
| T-접합, 분기로의 흐름 | 0.3 |
| 실내로 열리는 덕트 | 1 |
| 실내에서 덕트로의 진입 | 0.35 |
| 테이퍼 축소 | 0 |
| 급격한 확대 | (1 − v₂/v₁)² |
| 테이퍼 확대(< 8°) | 0.15·(1 − v₂/v₁)² |
| 그릴, 70% 자유 면적 | 3 |
| 그릴, 60% 자유 면적 | 4 |
| 그릴, 50% 자유 면적 | 6 |
출처: engineeringtoolbox.com
설계 참고 사항
- 둥근 벤드가 효과적입니다. 급한 90° 엘보(ξ = 1.3)는 R/D ≥ 1(ξ = 0.25)의 잘 둥근 벤드보다 약 5배의 손실을 생성합니다. 방향 전환 베인 추가는 비용 효율적인 중간 지점입니다.
- 그릴 자유 면적이 중요합니다. 그릴 자유 면적을 70%에서 50%로 줄이면 손실 계수가 두 배가 됩니다. 그릴을 과대 설계하는 것은 시스템 압력 강하를 줄이는 가장 쉬운 방법 중 하나입니다.
- 모든 피팅을 합산하세요. 여러 엘보, 티, 그릴이 있는 일반적인 덕트 구간에서 부차적 손실은 직선 덕트 마찰 손실을 지배하는 경우가 많습니다. 팬 크기를 정할 때 항상 전체 경로에 대한 ξ 값을 합산하세요.
- 속도 제곱 의존성. 공기 속도를 두 배로 하면 모든 피팅에서 부차적 손실이 네 배가 됩니다. 피팅에서 속도를 낮게 유지하면 상당한 팬 에너지를 절약할 수 있습니다.
- 공기 밀도 조정. 표의 계수는 1.2 kg/m³(약 20 °C, 해수면)을 가정합니다. 고도나 더 높은 온도에서는 실제 밀도에 따라 Δp를 선형적으로 조정하세요.
복원된 원본 소스 표
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소스 표 공기 덕트 구성 요소 - 부차적 동적 손실 계수에는 20개의 공학 행이 포함되어 있습니다. 20개 행 모두 아래에 재현됩니다. 원본 페이지의 주변 탐색 및 관련 문서 행은 이 공학 데이터 표의 일부가 아닙니다.
공기 덕트 구성 요소 - 부차적 동적 손실 계수
구성 요소 또는 피팅 | 부차적 손실 계수 - ξ - |
|---|---|
| 90o 벤드, 급 | 1.3 |
| 90o 벤드, 베인 포함 | 0.7 |
| 90o 벤드, 둥근 반경/직경 덕트 1 미만 | 0.5 |
| 90o 벤드, 둥근 반경/직경 덕트 >1 | 0.25 |
| 45o 벤드, 급 | 0.5 |
| 45o 벤드, 둥근 반경/직경 덕트 1 미만 | 0.2 |
| 45o 벤드, 둥근 반경/직경 덕트 >1 | 0.05 |
| T, 분기로의 흐름(분기의 속도에 적용) | 0.3 |
| 덕트에서 실내로의 흐름 | 1 |
| 실내에서 덕트로의 흐름 | 0.35 |
| 축소, 테이퍼 | 0 |
| 확대, 급격(축소 전 속도 기준)(v1= 확대 전 속도, v2= 확대 후 속도) | (1 - v2/ v1)2 |
| 확대, 테이퍼 각도 < 8o(축소 전 속도 기준)(v1= 확대 전 속도, v2= 확대 후 속도) | 0.15 (1 - v2/ v1)2 |
| 확대, 테이퍼 각도 > 8o(축소 전 속도 기준)(v1= 확대 전 속도, v2= 확대 후 속도) | (1 - v2/ v1)2 |
| 그릴, 자유 면적 대 총 표면 비율 0.7 | 3 |
| 그릴, 자유 면적 대 총 표면 비율 0.6 | 4 |
| 그릴, 자유 면적 대 총 표면 비율 0.5 | 6 |
| 그릴, 자유 면적 대 총 표면 비율 0.4 | 10 |
| 그릴, 자유 면적 대 총 표면 비율 0.3 | 20 |
| 그릴, 자유 면적 대 총 표면 비율 0.2 | 50 |
출처: engineeringtoolbox.com
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