관 유량 계산기란?
이 계산기는 원형 관을 통과하는 유체의 체적 유량을 구해 줍니다. 관의 안지름과 평균 유속을 입력하면, 단면을 1초 동안 지나가는 부피가 얼마인지 계산해 초당 세제곱미터(m³/s), 초당 리터(L/s), 시간당 세제곱미터(m³/h) 단위로 보여 줍니다. 물·기름·공기를 비롯한 모든 비압축성 유체에 적용되는 보편적인 물리 도구로, 어느 나라에서나 그대로 쓸 수 있습니다.
사용 방법
관의 안지름을 미터(m) 단위로 입력하세요(호칭 지름이나 바깥지름이 아닙니다). 그리고 평균 유속을 초당 미터(m/s)로 입력합니다. 계산기는 원형 단면적을 구한 뒤 유속을 곱하고, 그 결과를 자주 쓰는 여러 단위로 변환해 줍니다.
공식 풀이
유량은 단면적과 평균 유속을 곱한 값입니다.
$$Q = A \times v$$ 여기서 $$A = \frac{\pi}{4} \times d^{2}$$ 입니다.
Q는 체적 유량(m³/s), A는 관 내부 단면적(m²), d는 안지름(m), v는 평균 유속(m/s)을 뜻합니다. \(\frac{\pi}{4} \cdot d^{2}\) 항은 반지름 대신 지름으로 표현한 원의 넓이일 뿐입니다.
계산 예시
안지름이 0.1 m인 관에 유체가 2 m/s로 흐른다고 해 봅시다. 단면적은 $$A = \frac{\pi}{4} \times 0.1^{2} = 0.0078539816 \ \text{m}^{2}$$ 입니다. 유량은 $$Q = 0.0078539816 \times 2 = 0.0157079633 \ \text{m}^{3}/\text{s}$$ 이며, 약 15.71 L/s 또는 56.55 m³/h에 해당합니다.
자주 묻는 질문
안지름과 바깥지름 중 무엇을 써야 하나요? 항상 안지름(내경)을 사용하세요. 유체가 실제로 흐르는 공간이 바로 안지름이기 때문입니다.
마찰이나 압력 손실도 반영되나요? 아니요. 이 계산은 연속 방정식(\(Q = A \cdot v\))에 기반한 유량으로, 수두 손실은 다루지 않습니다. 압력 손실은 헤이즌-윌리엄스 식이나 다르시-바이스바흐 식을 사용하세요.
갤런 등 다른 단위로 어떻게 바꾸나요? 1 m³/s는 1000 L/s입니다. L/s에 0.2642를 곱하면 초당 미국 갤런(US gal/s), 15.85를 곱하면 분당 미국 갤런(US gal/min)이 됩니다.
