์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ก ๋ฌด์์ ํ ์ ์๋์?
์ด ๋๊ตฌ๋ ์ํ ๊ด์ ๋ฐ๋ผ ํ๋ฅด๋ ์ ์ฒด์ ์ฒด์ ์ ๋(Q)์ ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค. ๊ด์ ์์ง๋ฆ๊ณผ ํ๊ท ์ ์๋ง ์ ๋ ฅํ๋ฉด, ์ ๋์ ์ด๋น ์ธ์ ๊ณฑ๋ฏธํฐ(mยณ/s), ์ด๋น ๋ฆฌํฐ(L/s), ์๊ฐ๋น ์ธ์ ๊ณฑ๋ฏธํฐ(mยณ/h) ๋จ์๋ก ํ ๋ฒ์ ๋ณด์ฌ ์ค๋๋ค. ๋ฌผ์ ๋ฌผ๋ก ๋ชจ๋ ๋น์์ถ์ฑ ์ ์ฒด์ ์ ์ฉํ ์ ์์ด, ์ ์ธ๊ณ์ ์์ง๋์ด, ๋ฐฐ๊ด ๊ธฐ์ ์, ๊ณต์กฐ(HVAC) ์ค๊ณ์, ํ์๋ค์ด ๋๋ฃจ ํ์ฉํฉ๋๋ค. ๋จ์๊ฐ ์ผ๊ด๋ SI ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ๋ฏ๋ก ๊ตญ๊ฐ๋ ์ง์ญ์ ์๊ด์์ด ์ด๋์๋ ๊ทธ๋๋ก ์ฌ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
์ ๋์ ๊ด์ ๋จ๋ฉด์ ์ ํ๊ท ์ ์์ ๊ณฑํ ๊ฐ์ ๋๋ค. $$Q = \frac{\pi}{4} \cdot \left(\text{Diameter (m)}\right)^{2} \cdot \text{Velocity (m/s)}$$ ์ฌ๊ธฐ์ \(\pi D^2/4\)๋ ์ง๋ฆ์ด \(D\)์ธ ์์ ๋ฉด์ ์ด๋ฉฐ, ์ด ๋ฉด์ ์ ์ ์ \(v\)๋ฅผ ๊ณฑํ๋ฉด ๋จ์ ์๊ฐ๋น ์์์ ๋จ๋ฉด์ ์ง๋๊ฐ๋ ๋ถํผ๊ฐ ๋์ต๋๋ค. ๋จ์๋ ๋ฐ๋์ ์ผ์น์์ผ์ผ ํฉ๋๋ค. ์ง๋ฆ \(D\)๋ ๋ฏธํฐ(m), ์ ์ \(v\)๋ ์ด๋น ๋ฏธํฐ(m/s)๋ก ๋ฃ์ผ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๊ณง๋ฐ๋ก mยณ/s๋ก ๋์ต๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
1. ๊ด์ ์์ง๋ฆ์ ๋ฏธํฐ(m) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํฉ๋๋ค(์: 100 mm ๊ด = 0.1 m). 2. ํ๊ท ์ ์์ ์ด๋น ๋ฏธํฐ(m/s) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํฉ๋๋ค. 3. ๊ณ์ฐ๋ ์ ๋์ ํ์ธํฉ๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๊ณ์ฐ์ ์ฌ์ฉ๋ ๋จ๋ฉด์ ๋ ํจ๊ป ๋ณด์ฌ ์ค๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
\(D = 0.1\ \text{m}\), \(v = 2\ \text{m/s}\) ๋ผ๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. ๋จ๋ฉด์ $$\text{๋จ๋ฉด์ } = \frac{\pi \times 0.1^{2}}{4} = \frac{3.14159 \times 0.01}{4} = 0.00785398\ \text{m}^2.$$ ์ ๋ $$Q = 0.00785398 \times 2 = 0.0157080\ \text{m}^3/\text{s}$$ ๊ฐ ๋๋ฉฐ, ์ด๋ 15.708 L/s, ์ฆ ์ฝ 56.55 mยณ/h ์ ํด๋นํฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์์ง๋ฆ๊ณผ ๋ฐ๊นฅ์ง๋ฆ ์ค ์ด๋ ๊ฒ์ ์จ์ผ ํ๋์? ํญ์ ์์ง๋ฆ(๋ด๊ฒฝ)์ ์ฌ์ฉํ์ธ์. ์ ์ฒด๊ฐ ์ค์ ๋ก ํ๋ฅด๋ ๋จ๋ฉด์ ์์ง๋ฆ ๊ธฐ์ค์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค.
mm๋ฅผ m๋ก ์ด๋ป๊ฒ ๋ฐ๊พธ๋์? ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ ๊ฐ์ 1000์ผ๋ก ๋๋๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. 50 mm ๊ด์ 0.05 m ์ ๋๋ค.
๋ง์ฐฐ์ด๋ ์๋ ฅ ์์ค๋ ๋ฐ์๋๋์? ์๋๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ฃผ์ด์ง ์ ์์ ๋ํ ์ด๋ก ์ ์ธ ์ฒด์ ์ ๋๋ง ๊ตฌํฉ๋๋ค. ๋ง์ฐฐ ์์ค๊น์ง ๊ณ ๋ คํ๋ ค๋ฉด ๋ค๋ฅด์-๋ฐ์ด์ค๋ฐํ(Darcy-Weisbach)๋ ํ์ -์๋ฆฌ์์ค(Hazen-Williams) ๊ณต์์ ์ฌ์ฉํด์ผ ํฉ๋๋ค.