배관 국부 손실계수

개요

배관 시스템의 부차적(동적) 압력 손실은 피팅, 밸브, 굽힘, 입구, 출구에서 발생합니다. 각 구성 요소는 동압 수두를 곱하는 손실 계수 $\xi$(또는 $K$로 표기)로 특성화됩니다:

$\Delta p_{\text{minor}} = \xi \cdot \frac{\rho \, v^2}{2}$

한 구간에 여러 피팅이 있을 때 개별 $\xi$ 값은 선형으로 합산되어 총 부차적 손실을 제공합니다. 짧은 파이프 구간이나 피팅이 많은 시스템에서 부차적 손실은 마찰 손실에 비해 중요해집니다.

주요 공식

구성 요소를 통한 압력 손실:

$\Delta p = \xi \cdot \frac{\rho \, v^2}{2}$

등가 수두 손실:

$h_{\text{loss}} = \frac{\Delta p}{\rho \, g}$

일련의 피팅에 대한 총 부차적 손실:

$\Delta p_{\text{total}} = \left(\sum_i \xi_i\right) \cdot \frac{\rho \, v^2}{2}$

변수

참조 데이터

완전한 소스 계수 표는 27개 피팅 행 모두와 함께 아래에 복원됩니다. 해당 표의 임의 계수와 함께 여기 계산기를 사용하세요.

예 — 볼 밸브 압력 손실

1/3 닫힌 볼 밸브의 경우 복원된 소스 표는 약 5.5의 부차적 손실 계수를 제공합니다. 1000 kg/m3의 물이 2 m/s로 흐를 때:

$\Delta p = 5.5 \frac{1000 \cdot 2^2}{2} = 11000 \text{ Pa} \approx 11 \text{ kPa}$

등가 수두 손실은:

$h = \frac{11000}{1000 \cdot 9.81} \approx 1.12 \text{ m H2O}$

단위 변환기

복원된 원본 소스 표

다음 표는 완전한 참조 데이터를 보존하기 위해 원본 소스 페이지에서 복원되었습니다. 소스 계수 표는 28개의 비어 있지 않은 HTML 행: 1개 헤더 행 + 27개 피팅 행으로 구성됩니다. 아래 DataTable은 27개 피팅 행을 모두 데이터 행으로 보존하고 헤더 레이블을 열 메타데이터로 유지합니다.

파이프 및 튜브 시스템 피팅 - 부차적(동적) 손실 계수

공학 참고 사항

• 손실 계수는 완전 발달 난류 흐름을 가정합니다. 매우 낮은 레이놀즈 수에서는 실제 손실이 다를 수 있습니다.
• 값은 방향 의존적입니다 — 티를 통한 분기 흐름의 계수는 라인 흐름보다 상당히 높습니다.
• 밸브 손실 계수는 개방 위치에 따라 크게 달라집니다. 1/3 닫힌 볼 밸브는 $\xi \approx 5.5$로 완전 개방 값보다 훨씬 높습니다.
• 부차적 손실을 파이프 마찰(Darcy–Weisbach)과 결합할 때 둘 다 등가 길이로 표현하거나 동일한 속도에서 압력 강하로 표현하세요.
• 플랜지 피팅은 내부 보어가 더 매끄럽고 덜 급격하므로 일반적으로 나사식 등가물보다 손실이 낮습니다.
• 급격한 확대와 축소의 경우 손실 계수는 면적비 $A_1/A_2$에 의존합니다. 날카로운 입구의 위 값($\xi \approx 0.5$)은 하나의 일반적인 특수 사례입니다.
• 부차적 손실은 피팅 사이의 흐름 프로파일이 회복될 수 있을 만큼 충분히 멀리 떨어져 있을 때(일반적으로 $>10$ 직경) 가산적입니다.

참고 자료

• Engineering ToolBox — 파이프 및 튜브의 부차적 손실 계수