미소손실(부차적 수두손실) 계산기

계산 입력

손실계수 K (무차원)

유속 v (m/s)

결과

미소손실(부차적 수두손실)

0.413

유체 기둥 미터(m)

속도수두 v²/(2g)	0.4589 m
g	9.80665 m/s²

미소손실 계산기란?

미소손실(부차적 손실 또는 부속 손실이라고도 합니다)은 유체가 밸브, 곡관, 엘보, 티(T관), 확대관, 축소관 등 관 부속품을 통과할 때 발생하는 에너지 손실입니다. 직선 배관의 벽면 마찰로 생기는 주손실(major loss)과 달리, 미소손실은 흐름이 방해받는 지점에서 발생하는 난류와 흐름 박리(separation)에서 비롯됩니다. 이 범용 계산기는 표준 관계식 \(h_L = K \cdot \frac{v^{2}}{2g}\)를 사용해 수두손실을 유체 기둥의 미터 단위로 산출합니다.

사용 방법

해당 부속품의 손실계수 K와 평균 유속 v(m/s)를 입력하세요. 계산기는 K에 속도수두 \(\frac{v^{2}}{2g}\)를 곱해 수두손실 \(h_L\)을 구합니다. 대표적인 K 값은 다음과 같습니다: 90° 표준 엘보 ≈ 0.9, 완전 개방 게이트 밸브 ≈ 0.2, 완전 개방 글로브 밸브 ≈ 10, 날카로운 관 입구 ≈ 0.5, 급격한 출구 ≈ 1.0. 여러 부속품이 동일한 유속을 공유한다면 K 값을 모두 합산해 하나의 부속품 조합으로 모델링할 수 있습니다.

공식 설명

$$h_L = K \cdot \frac{v^{2}}{2g}$$ 식은 수두손실을 속도수두의 배수로 표현합니다. 속도수두 \(\frac{v^{2}}{2g}\)는 흐름의 운동에너지를 그에 상응하는 유체 높이로 나타낸 값입니다. K는 이 속도수두에 곱해지는 계수로, 흐름을 더 크게 교란하는 부속품일수록 K 값이 크고 그만큼 손실도 커집니다. 계산에는 표준 중력가속도 \(g = 9.80665 \ \text{m/s}^2\)를 사용합니다.

유체가 이음쇠를 지나며 박리되어 와류를 형성할 때 미소 손실수두가 발생합니다.

계산 예시

K = 0.9인 90° 엘보에서 유속이 3 m/s인 경우: 속도수두 $$= \frac{3^{2}}{2 \times 9.80665} = \frac{9}{19.6133} = 0.4589 \ \text{m}.$$ 수두손실 $$= 0.9 \times 0.4589 = \text{유체 } 0.413 \ \text{m}.$$

자주 묻는 질문

K란 무엇인가요? K는 무차원 미소손실계수로, 부속품 제조사 데이터나 표준 표에서 찾을 수 있습니다.

결과의 단위는 무엇인가요? 결과는 흐르는 유체의 미터 단위 수두손실입니다(밀도와 무관합니다).

여러 부속품은 어떻게 합산하나요? 여러 부속품이 동일한 유속을 공유한다면 각 K 값을 더해 그 합계를 입력하세요.