유량 기반 배관 지름 산정 계산기

계산 입력

유량 Q (m³/s)

유속 v (m/s)

결과

필요한 배관 지름

178.41

밀리미터 (mm)

지름 (m)	0.1784 m
단면적	0.025 m²

이 계산기의 기능

이 도구는 원하는 평균 유속으로 정해진 유량을 흘려보내는 데 필요한 배관 내경을 산정합니다. 유체역학의 연속 방정식을 기반으로 하며, 물·기름·공기 등 어떤 유체에도, 어느 나라에서도 그대로 적용되는 보편적인 원리입니다. 단, 단위만 일관되게 맞춰 주면 됩니다(유량은 초당 세제곱미터, 유속은 초당 미터).

사용 방법

유량 \(Q\)를 초당 세제곱미터(m³/s) 단위로, 목표 유속 \(v\)를 초당 미터(m/s) 단위로 입력하세요. 계산기는 필요한 내경을 밀리미터와 미터로 알려 주고, 이에 따른 유동 단면적까지 함께 보여 줍니다. 유속은 용도에 맞게 선택하는 것이 중요한데, 일반적인 급수 배관은 마찰 손실과 배관 비용, 소음 사이의 균형을 고려해 보통 1~3 m/s 정도를 사용합니다.

공식 설명

연속 방정식에 따르면 유량은 유속에 단면적을 곱한 값과 같습니다: \(Q = v \cdot A\). 원형 배관의 단면적은 \(A = \dfrac{\pi D^2}{4}\) 이므로, 이를 대입해 지름에 대해 풀면 $$D = \sqrt{\dfrac{4 \cdot \text{Flow } Q}{\pi \cdot \text{Velocity } v}}$$ 가 됩니다. 유량이 많거나 유속이 낮을수록 더 큰 지름이 필요하고, 허용 유속이 높을수록 더 작고 저렴한 배관을 쓸 수 있습니다.

관의 지름 D는 유량 Q, 단면적 A, 유속 v와 관계가 있습니다.

계산 예시

유량 \(Q = 0.05 \text{ m}^3/\text{s}\) 를 유속 \(v = 2 \text{ m/s}\) 로 흘려보내야 한다고 가정해 봅시다. 그러면 \(4Q = 0.2\), \(\pi v = 6.2832\) 이므로 \(\dfrac{4Q}{\pi v} = 0.031831\) 이 됩니다. 이 값의 제곱근은 0.17841 m, 즉 약 178.4 mm 입니다. $$D = \sqrt{\dfrac{4 \cdot 0.05}{\pi \cdot 2}} = \sqrt{0.031831} = 0.17841 \text{ m} \approx 178.4 \text{ mm}$$ 따라서 약 180 mm 이상에 해당하는 다음 규격 배관을 선택하면 됩니다.

체적 유량은 단면적과 유속의 곱과 같다 (\(Q = A \cdot v\)).

자주 묻는 질문

유속은 어느 정도로 잡아야 하나요? 깨끗한 물의 경우 1~3 m/s 가 일반적이며, 펌프 흡입관은 공동 현상(캐비테이션)을 피하기 위해 더 낮게(약 0.6~1.5 m/s) 유지합니다.

내경 기준인가요, 외경 기준인가요? 이 공식은 실제로 유체가 흐르는 내경(보어)을 구합니다. 따라서 내경이 이 값 이상인 배관을 선택해야 합니다.

다른 유량 단위는 어떻게 환산하나요? L/s 는 1000으로, m³/h 는 3600으로 나누면 m³/s 가 됩니다. 환산한 값을 입력하세요.