6. 관 부속품에서의 손실

실제 유체를 수송하기 위한 배관에서는 흐름의 방향을 바꾸거나 유량을 조절하기 위하여 밸브나 유량계를 비롯하여 그림과 같은 여러 가지 관 부속품을 연결한다.

직선관은 물론, 이러한 관 부속품에 의해서도 상당한 압력 손실이 생기므로, 이에 대한 계산이 필요하다. 이들 관 부속품에 의한 압력 손실의 계산은 직관과 같이 페닝의 식을 이용하는 데, 관 부속품으로 인한 것과 같은 크기의 압력 손실을 나타내는 직선관의 길이, 즉 상당 길이(equivalent length) Le를 구해서 패닝의 식을 계산한다.

여러 가지 관 부속품이 연결된 관의 안지름을 D(m), 관 속 유체의 유속을 u(m/s)라 하면 관 부속품에 의한 압력 손실은 다음과 같다.

        

              : 연결부나 밸브의 손실 계수

        

             : 연결부나 밸브의 상당 길이(m)

표는 상당 길이를 계산하기 위한 계수 n을 나타낸 것인데 이 n값과 관의 지름과 곱이 상당 길이 가 된다.

관 부품과 그 상태

n

관 부품과 그 상태

n

45°엘보

90°엘보 25.4~68.2mm

90°엘보 76.2~152.4mm

90°엘보 177.8~254mm

90°벤드

   관곡률 반지름/D=3

   관곡률 반지름/D=4

180°벤드

티(T)

크로스(cross)

유니언(union)

커풀링(coupling)

앵글밸브

15

30

40

50

 

24

10

75

40~80

50

0

0

100~120

게이트 밸브

  개방

   ¾개방

   ½개방

   ¼개방

글로브 밸브

   25.4~38.1 mm

   76.2~152.4 mm

   177.8~254 mm

양수기

   디스크형

   피스톤형

   프러펠러형

 

0~7

10~40

100~200

800

 

45

60

75

 

135~400

100

200~300