마찰 손실이란 무엇입니까?

파이프의 마찰 손실은 파이프의 벽과 유체의 상호 작용으로 인한 유량 또는 압력 손실의 측정 또는 계산입니다. 이러한 손실은 배관 시스템에 대해 결정해야합니다. 펌프는 손실을 극복하고 적절한 유량을 제공하기에 충분한 전력으로 지정해야하기 때문입니다. 마찰 손실은 파이프 재료, 길이 및 액체 유량 또는 속도에 따라 다릅니다.

배관 시스템은 파이프, 연결부, 밸브 및 기타 피팅의 직선형 또는 곡선 형 섹션으로 구성됩니다. 시스템의 길이와 복잡성이 증가함에 따라 시스템을 통과하는 유체는 파이프 벽 및 다양한 부속품과 상호 작용하여 드래그를 생성합니다. 과도한 양의 항력은 펌핑 력을 추가하여 극복하지 않으면 결국 고객이나 목적지에서 유량 손실을 유발할 수 있습니다.

파이프에 사용되는 재료는 주철에서 플라스틱에 이르기까지 매우 다양하며 각 유형은 내벽에 특정한 거칠기를 가지고 있습니다. 파이프 제조업체는 다양한 재료 및 파이프 직경에 대해 파이프 길이 당 예상 마찰 손실을 보여주는 테이블을 발행하며 직경은 파이프의 내부 영역을 가로 지르는 거리를 측정합니다. 마찰 손실을 계산할 때 측정되거나 추정 된 거칠기 계수가 사용되며, 마무리되지 않은 철 파이프는 매끄러운 플라스틱 파이프보다 거칠기 계수가 더 높습니다.

펌프 용량 및 전력 요구 사항은 일반적으로 물의 피트 크기이므로 마찰 손실 표는 파이프 100 피트 당 물 헤드 피트의 값을 나타냅니다 (값은 미터 단위로 동일). 이 값은 펌프가 주어진 모터 크기로 물을 밀 수있는 수직 피트 수를 추정하여 설계자가 펌프 전력을 배관 시스템에 직접 연결할 수 있도록합니다. 마찰 손실의 영향은 시스템의 길이와 피팅 및 곡선 섹션의 수에 따라 증가하며 더 부드러운 파이프를 사용해야 만 줄일 수 있지만 제거 할 수는 없습니다.

파이프에서 유체의 속도 또는 속도가 증가함에 따라 손실도 증가합니다. 시스템 압력을 높이는 것이 유량을 높이는 것보다 더 나은 솔루션이므로, 도시 수도 시스템은 급수탑을 사용합니다. 고가 탱크에 물 공급을 유지하면 수요가 많은 기간 동안 추가 물을 공급할뿐만 아니라 시스템 손실을 극복하기 위해 더 일정한 압력을 유지합니다.

항력이 높을수록 펌핑 비용이 높아 지므로 모든 상용 배관 시스템에서 마찰 손실이 중요합니다. 소방과 같이 적절한 펌프 용량이 중요한 응용 분야가 있습니다. 소방 펌프 트럭은 긴 호스 섹션을 통해, 종종 건물의 상층에 많은 양의 물을 공급해야합니다. 물 수요가 증가함에 따라 펌프 트럭은 소방 용량을 유지하기 위해 노즐에 적절한 압력을 공급해야합니다. 호스 노즐은 호스에서 높은 속도를 요구하지 않고 노즐 압력을 높은 유량으로 변환하기 때문에 길고 얇은 튜브로 설계되었습니다.

공기는 또한 유체이며, 다양한 방에 연결된 덕트를 통해 공기가 이동할 때 난방 및 공조 시스템에서 마찰 손실이 발생합니다. 시스템 설계자는 마찰 손실 계산을 사용하여 건물의 적절한 공기 흐름에 필요한 팬 전력을 결정합니다. 팬 및 덕트 크기가 부적절하면 가정 또는 건물의 일부 영역에서 공기 흐름이 열악하거나 다층 건물의 높은 층에서 가열 또는 냉각이 부적절 할 수 있습니다.