홍라이프 계산기차압 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
차압은 필터, 밸브, 오리피스판, 송풍기 앞뒤처럼 두 지점 사이의 압력 차이입니다. 이 계산기는 두 압력 값이나 U자관 마노미터로 Δp를 구하고, 여러 단위로 바꾸며, 기준점이 있으면 그 차압에 해당하는 유량도 추정합니다.
계산 방법
- 두 압력에서: Δp = p₁ − p₂(둘 다 게이지 압력이거나 둘 다 절대 압력)
- 마노미터에서: Δp = (ρm − ρf) × g × h, g = 9.80665 m/s²
- 이 차압에서의 유량(난류 기기): Q = Q기준 × √(Δp ÷ Δp기준)
- 단위: 1 mbar = 100 Pa, 1 psi = 6,894.757 Pa, 1 mmH₂O = 9.80665 Pa, 1 inH₂O = 249.089 Pa
원리
유체는 높은 압력에서 낮은 압력으로 흐르며, 필터나 오리피스 같은 저항이 압력을 소모합니다. 난류에서는 압력 손실이 속도의 제곱에 비례하므로(베르누이 식과 손실 계수), 유량은 Δp의 제곱근에 비례합니다. 오리피스판과 벤투리가 차압으로 유량을 재는 이유이며, 필터가 막힐수록 차압이 오르는 이유이기도 합니다.
예제 풀이
기본값: p₁ = 350 kPa, p₂ = 325 kPa, 기준 30 kPa에서 유량 12
- Δp = 350 − 325 = 25 kPa = 25,000 Pa = 250 mbar, 지점 1의 압력이 높음
- psi = 25,000 ÷ 6,894.757 ≈ 3.626 psi
- 수주 = 25,000 ÷ 9.80665 ≈ 2,549.3 mmH₂O, 100.37 inH₂O
- 유량 = 12 × √(25 ÷ 30) ≈ 10.95(기준과 같은 단위)
| 지점 1 압력, 상류 (kPa) | 차압 Δp (kPa) |
|---|---|
| 87.5 | -237.5 |
| 175 | -150 |
| 262 | -62.5 |
| 350 | 25 |
| 438 | 112.5 |
| 525 | 200 |
| 700 | 375 |
결과 해석
필터의 차압을 시간에 따라 기록하십시오. 값이 오르면 막히고 있다는 뜻이며, 제조사가 교체 시점을 정해 둡니다. 유량 측정에서는 제곱근 관계 때문에 낮은 차압에서 유량 분해능이 나빠집니다. 장비 정격과 비교하면 막힘이나 고장을 찾을 수 있습니다.
흔한 실수
- 게이지 압력과 절대 압력을 섞는 경우
- 마노미터 액체 위 유체의 밀도를 무시하는 경우
- 차압이 유량에 비례하는 층류에 제곱근 규칙을 쓰는 경우
- mmH₂O와 mmHg를 혼동하는 경우
자주 묻는 질문
차압이란?
계통 안 두 지점 사이의 압력 차이입니다.
유량이 차압의 제곱근에 비례하는 이유는?
난류에서 압력 손실이 속도의 제곱에 따라 커지기 때문입니다.
kPa를 수주 인치로 바꾸려면?
파스칼을 249.089로 나눕니다. 25 kPa는 약 100 inH₂O입니다.
수은 마노미터 결과는 어떻게 넣나요?
방법을 마노미터로 바꾸고 높이 차와 수은 밀도(약 13,534 kg/m³), 위쪽 유체 밀도를 넣으면 됩니다.
필터 차압은 언제 교체 신호인가요?
새 필터의 초기 차압과 제조사가 정한 최종 차압을 비교해, 최종값에 가까워지면 교체합니다.
출처: ISO 5167-1:2022, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices · NIST Special Publication 811 (pressure unit conversions)