K계수법을 이용한 배관 부속류(엘보, 밸브, 티 등)의 등가 배관 길이를 계산합니다.
등가 길이는 피팅과 동일한 압력 강하를 발생시키는 가상의 직관 길이입니다. 이를 통해 밸브 및 피팅 손실을 직관 마찰과 동일한 기준으로 합산할 수 있습니다. 이 계산기는 피팅 종류와 배관 사이즈로부터 K계수와 Crane Technical Paper 410 데이터를 사용하여 L_eq 값을 반환합니다.
등가 길이 L_eq = K × D / f_T이며, K는 피팅의 손실 계수, f_T는 배관 상대 조도에서 완전 난류 흐름의 마찰 계수(1/2인치 상업용 강관에서 ≈ 0.026, 24인치에서 ≈ 0.013)입니다. Crane TP-410의 더 간단한 L/D 비는 f_T를 생략하고 L_eq / D를 직접 제공합니다: 90° 표준 엘보 30, 45° 엘보 16, 게이트 밸브 전개 8, 글로브 밸브 전개 340, 스윙 체크 밸브 100, 티 직통 20, 티 분기 60. 배관 내경을 곱하면 같은 단위의 L_eq를 얻습니다. 시스템 총 압력 강하는 (직관 + L_eq) × Darcy-Weisbach 단위 마찰 손실의 합입니다.
배관 엔지니어가 냉각 루프에서 90° 엘보 4개, 티 2개, 글로브 밸브 1개를 합산하면 등가 길이 460 × D를 얻고, 내경 50 mm를 곱하면 추가 마찰 23 m에 해당하여 일정 펌프 양정에서 유량이 8% 감소합니다.
25 mm 흡입 배관에 Y형 스트레이너를 설치하는 기술자가 반 막힌 스트레이너의 L/D = 60을 적용하여 등가 길이 1.5 m를 추가하고, 흡입 마찰이 여전히 충분한 NPSH 여유를 남김을 확인합니다.
100 m, 50 mm 강관에 엘보 12개와 티 2개가 있는 공기 시스템 설계자가 등가 길이 50 m를 추가하고, 5 m³/min에서 총 0.4 bar 강하를 계산하여 배관 말단 예산 0.5 bar 이내임을 확인합니다.
K계수는 손실이 속도 수두의 고정 비율인 피팅(샤프 엘보, 마이터, 급격한 축소)에 더 엄밀합니다. L/D는 손실이 배관 마찰에 비례하는 피팅(장반경 엘보, 티 직통)에 적합합니다.
그렇습니다. K는 레이놀즈수 상승 및 피팅 크기 증가에 따라 감소합니다. 1인치 90° 엘보는 K ≈ 0.75이고 4인치는 K ≈ 0.31입니다. Crane TP-410 표에 크기 의존성이 명시되어 있습니다.
스윙 체크 밸브 L/D = 100, 리프트 체크 밸브 L/D = 600(훨씬 큼), 볼 체크 밸브 L/D = 150입니다. 실제 K값은 제조사별로 2~3배 차이가 날 수 있으므로 제조사 데이터시트를 반드시 확인하십시오.