유체 계산기

올바른 밸브 Type과 크기를 선택할 때 다양한 요인들이 결정적일 수 있습니다. 예를 들어, Kv 계수 , 유량, 압력 강하에 대한 특성 값은 원하는 요구 사항과 애플리케이션에 적합한 밸브를 선택하는 데 도움이 됩니다. 이 값을 무료로 제공하는 당사의 유체 계산기를 통해 온라인에서 쉽게 계산하세요.

유량 계수

유량 계수 Kv는 무엇을 의미하나요?

Kv 계수는 밸브를 통과하는 유체의 달성 가능한 유량을 나타내는 표준화된 핵심 수치로 1950년대부터 사용되어 왔습니다. Kv 계수는 DIN EN 60 534 표준에 따라 계산되며, 이 값은 VDE/VDI 2173 지침에 따라 약 1바의 압력 강하와 5-30°C의 온도에서 물의 측정을 통해 정의됩니다. 결과의 단위는 m³/h로 표시됩니다.

또한, 이 밸브 특성 값은 특정 밸브 스트로크, 즉 특정 개방 정도만을 나타냅니다. 밸브는 설정 수준마다 각기 다른 Kv 계수를 가집니다. 따라서 온오프 밸브는 하나의 Kv 계수만 가지지만, 제어 밸브는 각 위치마다 Kv 계수가 있습니다. 최대 100% 스트로크의 핵심 수치는 Kvs 계수입니다.

Cv 값과 Kv 계수의 차이점

흔히 동일시하는 Cv 값은 미국 측정 단위로, USG/min(US-Gallon per minute)으로 표시되므로 Kv 계수와 비교할 수 없습니다. 이러한 값에 대한 변환 공식이 존재합니다:

Kv = 0.857 * Cv

Cv = 1.165 * Kv

다양한 집계 상태에 대한 유량 계수 계산 공식

유체의 Kv 계산

유체에 대한 Kv 계수를 계산하려면 유량(l/min 또는 m3/h), 밸브 상류 매체의 밀도 및 밸브의 압력 강하, 즉 입력 압력과 배압의 차이를 알아야 합니다.

Q = 체적 유량(m³/h)
Δp = 압력 강하(bar)
ρ = 유체 밀도(kg/m³)

가스의 Kv 계산

가스를 계산할 때는 아임계와 초임계 흐름 조건으로 구분합니다. 임계 미만은 입력 압력과 밸브의 배압이 유량을 결정한다는 의미입니다. 배압, 즉 밸브 하류의 압력(p₂)이 클수록 체적 유량이 작아집니다.

반면 초임계는 유량이 입력 압력에만 의존하므로 "막힌" 흐름 효과가 발생합니다. 큰 압력 차이(Δp > p₁/2)에서 음속은 이론적으로 밸브의 가장 좁은 단면에서 발생합니다. 압력 강하에 의해 가속된 매체는 배압이 더 낮아지더라도 음속(마하 1)보다 빠르게 흐를 수 없습니다. 가스의 경우 표준화된 계산은 1013 hPa 및 0°C에서 표준 유량인 Q_N과 표준 밀도인 ρ_N으로 수행됩니다. 여기서 온도 영향도 고려해야 합니다.

임계 미만 유량(아음속)을 사용한 계산

초임계 유량(음속)을 사용한 계산

p₁ = 입력 압력(bar)
p₂ = 배압(bar)
Δ_p = 압력 강하(bar)
Q _N = 유량, 표준화, m³ /h
ρ _N = 밀도, 표준화, kg/m³
T = 밸브 상류의 절대 온도(켈빈)

밸브의 Kv 계수 계산을 위한 측정 설정

아래 그림은 주어진 압력 강하에서 Kv 계수를 결정하기 위한 측정 설정을 보여줍니다. 이 경우 1은 테스트 시편, 즉 테스트할 밸브이고 2는 유량계입니다. 테스트 설정에는 입력 압력(3)과 배압(4)에 대한 측정 포인트와 흐름 제어 밸브(5)도 포함됩니다. 마지막으로 기체 매체를 측정하기 위해 온도 측정 디바이스(6)를 연결합니다.

1 테스트 시편
2 유량계
3 압력 게이지: 밸브 상류의 압력(입력 압력)
4 압력 게이지: 밸브의 하류 압력(배압)
5 유량 제어 밸브
6 온도 측정 디바이스

유량

유량 Q는 무엇을 의미하나요?

유체 기술에서 또 다른 핵심 수치는 유량 또는 체적 유량이라고도 하는 유량입니다. 주어진 시간에 밸브를 통해 유체가 얼마나 많은 양이 흐르는지를 나타냅니다.

유체의 유량 부피를 계산하려면 Kv 계수, 매체의 밀도, 입력 압력과 배압 사이의 압력 차이를 알아야 합니다. Bürkert에서 지정한 매체에는 산소, 일산화탄소 또는 에탄 등이 있습니다. 이 경우 각 밀도가 이미 저장되어 있고 압력 차이가 자동으로 계산되므로 Kv 계수, 입력 압력 및 배압 필드만 작성하면 됩니다.

다양한 집계 상태에 대한 체적 유량 계산 공식

유체 유량 계산

다음 공식을 사용하여 유량 부피를 계산합니다:

Q = 유량 체적
Kv = 유량 계수(m³/h)
Δp = 압력 강하(bar)
ρ = 밀도(kg/m³)

가스 유량 계산

반면에 가스의 표준화된 유량에는 표준 밀도, 입력 압력, 배압 및 매체의 온도뿐만 아니라 Kv 계수도 요구 사항입니다. 또한, 가스를 계산할 때는 아임계와 초임계 흐름으로 다시 구분됩니다.

아임계 흐름 계산

초임계 흐름 계산

p₁ = 입력 압력(bar)
p₂ = 배압(bar)
Δp = 압력 강하(bar)
Kv = 유량 계수(m³/h)
ρ_N = 밀도(kg/m³)
T = 온도(켈빈)

밸브를 통한 압력 강하

밸브를 통한 압력 강하는 어떻게 계산하나요?

압력 강하는 밸브 상류 매체의 입력 압력과 밸브 하류의 배압 사이의 차이입니다. 이 측정값은 유체가 밸브를 통과할 때 발생하는 에너지 손실을 의미하며 막대 단위로 표시됩니다. 유체에 대한 압력 강하를 계산하려면 Kv 계수, 유체의 밀도 및 유속이 필요합니다. 계산의 기반이 되는 공식은 아래에서 확인할 수 있습니다.

다양한 집계 상태에 대한 압력 강하를 계산하는 공식

유체 압력 강하 계산

ρ = 밀도(kg/m³)
Q = 체적 유량(m³ /h)
Kv = 유량 계수(m³ /h)

가스에 대한 압력 강하 계산

기체 매체에 대한 계산에서는 아임계 흐름과 초임계 흐름을 구분하며 다음 값이 요구됩니다: 표준 밀도, 배압 및 중간 온도뿐만 아니라 1013 hPa 및 0°C에서의 표준 유량인 Kv 계수.

아임계 흐름 계산

초임계 흐름 계산

p₁ = 입력 압력(bar)
p₂ = 배압(bar)
ρ_N = 밀도(kg/m³)
T = 온도(켈빈)
Q_N = 표준화된 유량(m³/h)
Kv = 유량 계수(m³/h)

브롬이나 네온 등 다양한 기존 매체 중에서 선택하거나 밀도와 함께 저장되는 다른 매체를 생성할 수 있습니다. 유체의 밀도와 총체적인 상태를 지정하기만 하면 됩니다. 원하는 값에 필요한 데이터를 입력하는 동안 유체 계산기는 백그라운드에서 작동을 시작하고 최종 결과와 중간 결과를 오른쪽 상단 상자에 자동으로 표시합니다.

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