압력강하에대하여

시스템압력강하파악하기

압력강하는액체가시스템을통과하기위해극복해야하는압력차를말하는용어입니다。압력강하는액체에작용하는마찰(전단응력)또는다른힘(예:중력)으로인해발생합니다。압력강하는유속에기하급수적으로비례합니다。유속이2배가되면압력강하는4배로증가합니다。시스템의압력강하는시스템내에있는호스,냉각부품및기타시스템섹션을포함하는각부품에서발생하는압력강하의합계입니다。시스템압력강하곡선을파악하려면다양한유속에서발생하는압력강하를계산하여그래프를작성해야합니다。

예를들어10피트길이의3/8”튜브가접합된CP10튜브냉각판이6105구리열교환기에연결되어있는시스템이라면,CP10, 6105年,그리고호스의액체압력강하곡선을모두더합니다。1-2psi는1-2GPM에서10피트길이의튜브에발생하는표준압력강하로추정할수있는적당한수치입니다。결과를그래프로그리면그림1과같은그래프가나옵니다。

시스템펌프선택

일반적으로펌프가제공하는유속은압력과반비례합니다。즉,압력이감소되면유속이증가합니다(그림2참조)。적절한헤드압력을가진펌프를선택하려면펌프제조업체가제공하는펌프곡선을시스템압력곡선위에겹쳐보아야합니다。시스템은두곡선이교차하는지점에서작동합니다。제시된예에서,펌프는두그래프가교차하는지점인1.6 gpm및13.5 psi에서작동할것입니다(그림3참조)。

한지점의시스템압력강하수치를알고있는경우에는,유속과압력이0인지점으로부터알려진압력강하지점까지직선을그려서압력곡선을예측할수있습니다。이선이펌프곡선과교차하는지점이바로유속에대한좋은예측값이됩니다。제시된예에서는2流量과18 psi의지점의시스템압력강하수치를알고있다고가정합니다(그림4참조)。이방식을사용할경우예상시스템유속은1.5 gpm이되며이는더정밀한방식을사용해확인된1.6 gpm과비슷한수치입니다。

압력강하최소화

대부분의경우,시스템에서압력강하를최소한으로줄이는것이바람직합니다。다음은압력강하를줄이는데도움이되는내용입니다。

• 가능하다면90°굴곡을최소로줄입니다。정원호스가굽혀진경우와마찬가지로,심한굴곡은압력강하를야기합니다。


• 호스길이를가능한짧게유지합니다。호스또는튜브의길이가길면액체와접촉하는표면적이늘어나고,이로인해추가적인액체마찰이생겨서압력강하로이어집니다。


• 직경이큰호스를사용하십시오。커피저을때쓰는막대의작은구멍으로음료를빨아본적이있습니까?직경이작으면일반빨대보다훨씬많은노력이필요합니다。


• 가능하면점도가낮은액체를사용합니다。액체점도는액체가자유롭게흐를수있는정도를가리킵니다(물과올리고당의차이를생각해보세요)。점도가높은액체는시스템압력강하에악영향을미칩니다。


• 빠른차단피팅은종종불필요한압력손실을유발하므로피해야합니다。

압력강하의중요성을숙지하고펌프곡선을시스템압력강하곡선에일치시킵니다。굴곡을제거하여압력강하를최소화합니다。길고가는호스를피하고시스템을같은레벨로유지합니다。이러한간단한단계들을따른다면,열솔루션에서기대했던성능을얻을수있을것입니다。