벤투리 유량 계산기

계산 입력

결과

체적 유량 (Q)

0.006284

m³/s

유량	6.284 L/s
목부 유속	3.201 m/s
입구 단면적 A₁	0.007854 m²
목부 단면적 A₂	0.001963 m²

벤투리 유량 계산기란?

벤투리 미터는 베르누이 원리를 이용해 관을 흐르는 유체의 체적 유량을 측정하는 장치입니다. 유체가 좁아진 목부(throat)를 지나며 속도가 빨라지면 그 지점의 압력이 떨어지는데, 입구와 목부 사이의 이 압력 차이를 측정하면 유량을 역으로 구할 수 있습니다. 이 계산기는 일관된 SI 단위계만 지키면 어떤 비압축성 유체에도 그대로 적용할 수 있는 범용 도구입니다.

넓은 입구가 목으로 좁아졌다가 다시 넓어지는 벤투리관의 단면도, 압력 측정값 포함 — 벤투리 미터는 목 부분에서 흐름을 좁혀 속도가 높아지고 압력이 낮아집니다.

사용 방법

입구 직경 $D_1$과 목부 직경 $D_2$(단위: m), 측정한 차압 $\Delta P$(단위: Pa), 유체 밀도 $\rho$(단위: kg/m³), 그리고 유출계수 $C_d$(잘 제작된 벤투리의 경우 보통 0.95~0.99)를 입력하세요. 계산기는 체적 유량을 m³/s와 L/s 단위로, 목부 유속과 두 단면적까지 함께 알려 줍니다.

공식 설명

적용되는 기본 방정식은 다음과 같습니다.

$$Q = C_d \cdot A_2 \cdot \sqrt{\dfrac{2\,\Delta P}{\rho\left(1 - \left(\frac{A_2}{A_1}\right)^2\right)}}$$

여기서 $A_1 = \frac{\pi}{4} D_1^2$, $A_2 = \frac{\pi}{4} D_2^2$는 각각 입구와 목부의 단면적입니다. 유출계수 $C_d$는 실제 흐름에서 발생하는 마찰과 비이상적 거동을 보정해 주는 값입니다. 목부 유속은 간단히 $v_2 = Q/A_2$로 구합니다.

수식 기호를 벤투리 형상에 대응시킨 주석 도표 — 방정식의 각 기호는 벤투리의 한 부분에 대응합니다: 면적 A1과 A2, 압력 강하 ΔP, 밀도 ρ.

계산 예시

$D_1 = 0.1$ m, $D_2 = 0.05$ m, $\Delta P = 5000$ Pa, $\rho = 1000$ kg/m³, $C_d = 1$인 경우를 살펴봅시다. $A_1 = 0.0078540$ m², $A_2 = 0.0019635$ m², 면적비 = 0.25이므로 $1 - 0.25^2 = 0.9375$가 됩니다. 따라서 $$Q = 1 \times 0.0019635 \times \sqrt{\frac{10000}{937.5}} = 1 \times 0.0019635 \times 3.2660 = 0.006413 \ \text{m}^3/\text{s}$$ 이고, 목부 유속은 $0.006413 / 0.0019635 \approx 3.266$ m/s입니다. $C_d = 0.98$을 적용하면 유속은 약 3.20 m/s로 줄어듭니다.