【유체역학】 손실수두, 압력손실 문제 관련 공식

어제 드디어 블로그를 만든지 9일만에 total 1,000명을 돌파하였습니다! 아직 블로그 내에 정보도 부족하고 작성하는 데에도 부족함이 많은데, 많이 찾아주셔서 감사합니다. 앞으로도 꾸준한 포스팅을 통해 더 나은 정보성 블로그가 될 수 있도록 노력하겠습니다^^ (공지사항도 한번씩 봐주시면 감사하겠습니다.)

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유체역학에서 관 내에 유체가 흐를 때에 적용하게 되는 손실수두와 관련한 공식을 정리하였습니다. (원형관일 때)

1) 유량 :

이때, A는 관의 단면적이고 V는 그 단면을 지나는 속력입니다.

2) 레이놀즈 수 : 

이때, d는 원관일 때의 직경이고 는 동점성계수 [=(점성계수)/(밀도)] 입니다. 동점성계수에 관한 포스팅은 아래 링크를 참고해주세요.

2017/07/08 - [유체역학] - 유체역학. 동점성계수 (ν)의 단위

2017/07/12 - [유체역학] - 【유체역학】무차원수 물리량의 설명 및 예시

3) 마찰계수 :

위에서 구한 레이놀즈 수를 대입하여 구하게 됩니다.

4) 손실수두 : 

최종 결과값으로 손실수두()를 얻게 됩니다. l은 원형 관의 길이이고 g는 중력가속도입니다.

(추가) 위 4)번 손실수두 공식에서 '손실계수(K)'라는 값이 주어지면서 묻는 문제가 있을텐데, 여기서는 아래와 같은 4-1)번 공식으로 적용하면 됩니다.

4-1) 

5) 손실수두 (추가) : 

추가적으로, 손실수두를 위와 같이 구할 때도 있습니다. 4)번식과 연립하여 문제를 풀 때도 있습니다. 이 식은 에서 만들어진 것입니다. 이때, 는 압력구배이고 γ(감마)는 비중량입니다. 비중량에 대해서는 아래 포스팅을 참고해주세요.

2017/07/08 - [유체역학] - 【유체역학】비중량(γ), 밀도(ρ), 비중(S) 알아보기

6) 압력손실 : 

위 4),5)번식을 변형하여 위 공식처럼 적용하여 압력손실을 구할 수도 있습니다. 이때, 는 밀도이며, 를 적용했기 때문에 나타난 것입니다. 손실수두와 압력손실이 헷갈리는 경우가 많으므로, 5)번 공식을 외워두시면 헷갈리는 걸 방지할 수 있습니다.