이 계산기의 기능
이 도구는 배관에서 흘러나오는 물(또는 다른 유체)의 체적 유량을, 유체를 밀어내는 압력과 배관 안지름을 바탕으로 추정합니다. 이상적인 베르누이/토리첼리 관계식을 적용해 압력 에너지를 운동 에너지로 변환함으로써 출구 유속을 구한 뒤, 여기에 배관 단면적을 곱해 유량을 산출합니다.
사용 방법
게이지 압력을 파스칼(Pa) 단위로, 배관 안지름을 밀리미터(mm) 단위로, 유체 밀도를 세제곱미터당 킬로그램(kg/m³) 단위로 입력하세요. 상온의 물은 약 1000 kg/m³입니다. 계산기는 유량을 분당 리터(L/min), 초당 세제곱미터(m³/s), 시간당 세제곱미터(m³/h)로 보여 주며, 함께 유속과 배관 단면적도 알려 줍니다.
공식 이해하기
출구 유속은 압력 에너지와 운동 에너지를 같다고 놓아 구합니다:
$$v = \sqrt{\frac{2P}{\rho}}$$원형 배관의 단면적은
$$A = \frac{\pi D^{2}}{4}$$입니다. 유속에 단면적을 곱하면 체적 유량
$$Q = A \cdot \sqrt{\frac{2P}{\rho}}$$가 됩니다. 이는 어디까지나 이상적인 값으로, 마찰 손실·이음관·점성·유출 계수를 무시한 결과입니다. 따라서 실제 유량은 이보다 작게 나타납니다.
계산 예시
\(P = 100{,}000\ \text{Pa}\), \(D = 50\ \text{mm}\), \(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\) 인 경우:
$$A = \frac{\pi \cdot (0.05)^{2}}{4} = 0.0019635\ \text{m}^2$$유속
$$v = \sqrt{\frac{2 \cdot 100000}{1000}} = \sqrt{200} \approx 14.142\ \text{m/s}$$따라서
$$Q = 0.0019635 \times 14.142 \approx 0.02777\ \text{m}^3\text{/s}$$이며, 이는 약 1,666 L/min 에 해당합니다.
자주 묻는 질문
이 값이 정확한가요? 아닙니다. 마찰이 없고 점성이 없는 흐름을 가정한 이론적 최댓값입니다. 실제 추정에는 유출 계수(보통 0.6~0.9)를 곱해 보정하세요.
어떤 압력을 입력해야 하나요? 흐름을 밀어내는 압력(게이지 압력)을 입력하세요. 1 bar = 100,000 Pa, 1 psi ≈ 6,895 Pa 입니다.
다른 유체에도 쓸 수 있나요? 네 — 해당 유체의 밀도만 입력하면 됩니다. 물리 원리는 동일합니다.
