[수경설계] 유량계산식(펌)

폭포, 계류, 분수(제트노즐)의 유량계산식

자료출처 : 블루파운틴 블로거     

               http://kaka072.blog.me/140187729313

 

 

 

1) 폭포, 벽천의 유량 계산식                    http://kaka072.blog.me/140187729511

식 :Q= 1.84 * B * H(3/2) *  60  =     단위:  M3/MIN

식: V = Q/A = Q/((3.14*D2)*60/4)

식: D = √Q  =    A(M)   *100  =   A(MM)

 

B : 상부 수조의 폭 (M)  , A : 단면적(M2)  , H : 월류심(물넘이)  , 관  경(M)  , Q : 유량 M3/MIN  , V :  유속 (M/SEC)

 

 

 

 

 

2) 계류(캐스케이드)의 유량 계산식               http://kaka072.blog.me/140187729985

 

1. 계류의 유량 및 유속 산출 식

식: Q = A*V = ((3.14*D2)/4)*V

식: V = M * R2/3 * I1/2  =  1/N  *   R2/3  *  I1/2

식: R = B * H / B + 2H

 

A : 단면적(M2) , I : 구배(%)(시점과 종점의 수두차) , M : 조도계수 , V : 유속(M/SEC) , B : 수로폭(M) , R : 경심(단면적/윤변(S))

H : 수심(물두께 M)

 

 

2. 수면 강하와 환수 시간 산출식

수면 강하(L)   =    { (수로폭(B) * 수심(H)) * 수로자연유속(V1) * 환수 시간(T) } /  표면적 S (M2)   

                    =      B * H * V1 * T  /   S   

                    =     ( 단위: M )

                                                                                                            

환수 시간(T)  =   전장의 길이(수로 전체의 길이) / 헤드 관경 유속(V2)
 

3. 수경시설 설계 조도 계수표

 

 

 

 

 

 

3) 제트 노즐류의 유량 계산식                   http://kaka072.blog.me/140187729313

 

 

1. 제트 노즐류의 수리계산식 (원형파이프류)

식 :V = √(2*g*h)                         ------- 토리 첼리(Torricelli)정리---- 높이(수두-H),관경(D)이 주어졌을때 적용

식: Q = A*V = ((3.14*D2)/4)*V      ------ 유량(Q),관경(D)이 주어졌을때 적용

식 :H(속도수두) = V2/2g                ----- 유속(V)이 주어지고, 속도수두(토출높이-H)를 구할때

식: Q = 0.653 * D2 * √P * N  =  (  Q ) LPM(ℓ/min) / 1000 = ( Q ) m3/min * 60 min

 

토리첼리 정리 ==== 유출되는 유체의 유속은 (높이)의 제곱근에(√)에 비례한다

A=단면적(m2), V= 유속(M/sec), Q= 유량 (M3/SEC), g= 중력가속도(9.8 m/sec2), h=속도수두.토출높이(m)

D= 노즐 토출 구경(MM), P= 노츨 토출 압력KG/CM2(토출높이 : 10M=1KG/CM2), N=노즐 수량(개)

 

 

2. 제트 노즐류의 수리계산식(사각파이프류)

식: V = Q/A

식 :V = √(2*g*h) ------- 토리 첼리(Torricelli)정리  -------- 높이(수두-H),관경(D)이 주어졌을때 적용

A=단면적(m2), V= 유속(M/sec), Q= 유량 (M3/SEC), g= 중력가속도(9.8 m/sec2), h=속도수두.토출높이(m)

 

 

3. 파이프 헤더 관경의 계산 (관경=A)

식: Q = A*V = ((3.14*D2)/4)*V

식: D = √Q  =    A(M)   *100  =   A(MM)

Q=노즐 합산 유량(M3/MIN), A= 관경(MM)

 

 

※ 참고사항(단위 환산 정리)            
H(높이,속도)  =  KG/CM2 * 10M / (1KG/CM2 )     ==> 단위:   M         
  
유량(Q)  =  m3/sec = ( m3 /sec ) * ( 1000 ℓ /  1M3 ) * ( 60 sec / 1 mim )  ==> 단위:  ℓ /min
  
유량(Q)  =  ℓ/min =  ( ℓ / min ) * ( 1 min /  60 sec ) * ( 1 m3 /  1000 ℓ )     ==> 단위: m3/sec
  
   
유체의 무게(KG)을 부피(M3)으로 환산하면  (예: 5000KG/HR)  ---- 유량(Q)의 단위는  M3/SEC 이므로
유량(Q)  =  5000KG / HR(시간) *   (1 HR / 60 MIN ) * ( 1 min / 60 sec ) * ( 1 m3 / 1000 KG ) =    m3/sec

  === 유량(Q)의 단위는 --- M3/SEC           
        유체의 비중량(물의 경우 1000KG/M3)