1. 압력손실
닥트내의 공기의 흐름은 도로를 달리는 자동차의 흐름과 유사합니다 곧고 넓은 도로에서는 차가 많아도 부딪치지 않고 잘 달리지만 도중에 한 차선이라도 막있든지 도로폭이 좁아져 있으면 차의 소통이 나쁘게 되고 속도을 줄이지 않으면 안됩니다. 도로폭이 같아도 급한 커브나 교차로에서는 당연히 속력을 줄일 필요가 있지요.
급경사 도로를 오를때도 당연히 속력이 떨어집니다. 차의 흐름과 같이 닥트내의 공기 흐름의 쉽고 어려운것은 닥트의 크기나 형상에 의해서 좌우됩니다.
닥트내의 공기흐름을 어렵게 하는 것을 닥트의 통기저항(Flow Resistance)이라 부릅니다.
닥트의 통기저항에 거슬려서 공기를 흐르게 하기 위해서는 그것을 이기는 에너지가 필요니다. 그 에너지는 Fan에 의해서 압력을 만들어 공급하는데 닥트의 통기 저항이 큰 만큼 압력을 많이 소비하게 됩니다. 이것을 압력손실(Pressure Loss)라 부릅니다.
수주(水柱)마노메타에 의한 압력측정
ⓐ 압력제로(Zero) ⓑ 압력 + P(mmH₂O) ⓒ 압력 - P(mmH₂O)
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좌우 수면의 높이가 같다.
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불면 압력이 내려서 우측의 수면은 눌려서 내려가고 그 분량많큼 좌측의 수면이 올라갑니다. |
빨면 우측의 수면은 툴려올라 가고 좌측의 수면은 그분량 만큼 내려갑 니다.
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가압=정압=플러스압 |
감압=부압=마이너스압 |
2. 정압(靜壓), 속도압(速度壓), 전압(全壓)과의 관계
고무풍선을 부풀렸을때 내부의 공기는 압력을
가지고 있지만 공기의 흐름과는 관계가 없습니다.
이와 같은 압력을 정압(Static Pressure)
이라고 말합니다. 풍선을 찔러 작은구멍을
면 공기가 기세좋게 빠져나가고 내부의 압력은
빠진만큼 감소합니다.
그것은 풍선내의 정압이 유출기류의 운동에너지로 변하고 그만큼의 정압이 감소한 것입니다.
이 운동에너는 기류속도에 관계되기 때문에 기류의 속도압(Velocity Pressure)라고합니다.
정압과 속도압의 한계가 전에너지로 전압(Total Pressure)라고 합니다.
( * 속도압 = 동압(動壓) )
정압 Ps + 속도압 Pv = 전압 Pt
3. 마찰저항
같은 풍량에서는 닥트가 적어지면 유속(流速)은 크게 되고 통기저항이 커지게 됩니다.
아주 작아지면 통기저항이 현저하게 커지며 매우 큰 에너지가 필요하게 됩니다.
* 풍속이 빠르게 되면 마찰저항은 풍속이 제곱에 비례해서 커지게 됩니다.
1) 가속손실
가속손실은 정지대기가 움직일 때 속도압(동압)에 상당하는 정압손실로 다음식으로 표시된다.
Pv = r V2 / 2g
여기서, V : 닥트내 속도(m/sec)
γ : 공기 비중량(1.2kg/m³)
g : 중력 가속도(9.8m/sec²)
2) HOOD의 압력손실
HOOD의 압력손실은 주로 공기가 유입할 때 형상저항에 의한 것으로 다음식으로
표시된다
Pr =Fx Pv 여기서, F : 압력손실 계수
P1 = F x L/D x Pv (mmAq)
여기서, F : 마찰계수
L : 닥트길이(m)
5) 곡관 DUCT의 압력손실
P2 = F x Pv (mmAq) x θ°/90
6) 가지관 DUCT의 압력손실
주 닥트측 Pm = Fm x Pvm
접속 닥트측 Ps = Fs x Pvs