오리피스 유량 계산기 — 차압 유량 | HydraulicCalc

차압으로부터 오리피스 플레이트 체적 유량을 계산합니다. Q = Cd × A × √(2ΔP/ρ) 공식 사용.

오리피스 플레이트는 차압으로부터 유량을 계측하는 교정된 조임 장치입니다. 이 계산기는 Torricelli/Bernoulli 식을 이용해 차압·유출 계수·오리피스 면적으로부터 유량을 구하고, 필요 유량으로부터 오리피스 직경을 역산하는 문제도 풀어냅니다. 드레인 오리피스, 레벨 제어 스로틀러, ISO 5167 유량 측정 오리피스 플레이트에 모두 적용됩니다.

계산 원리

중력 수두 h에 의한 자유 방류의 경우 Q = C_d × A × √(2 × g × h), 오리피스 양단 차압 ΔP에 의한 압력 구동 흐름의 경우 Q = C_d × A × √(2 × ΔP / ρ)입니다. C_d는 유출 계수로, 배관 내 샤프 엣지 오리피스는 0.61, ISA 노즐은 0.97, 배관 내 박판 동심 오리피스는 0.75입니다. 면적 A = π × d² / 4(d는 오리피스 직경). 제곱근 관계로 인해 유량 정확도 1%를 얻으려면 차압 정확도 2%가 필요합니다. 베타비 β = d / D(오리피스 대 배관)는 일반적으로 0.2~0.7 범위이며, 0.2 미만이면 오리피스 영향이 지배적이고, 0.7 초과이면 상류 배관 형상이 C_d에 편향을 줍니다.

활용 사례

탱크 드레인 시간 예측

수심 3 m에서 완전히 비우는 드레인 시간을 추정하는 공정 엔지니어가 C_d = 0.61인 50 mm 샤프 엣지 오리피스에 대해 Torricelli 식을 수위에 따라 적분하여 총 드레인 시간 4.2시간을 계산합니다.

유량 측정 플레이트 선정

4 bar 조건에서 100 m³/h 수류를 계측하기 위한 ISO 5167 오리피스를 선정하는 계장 기술자가 β = 0.4를 선택하고, 교정 차압이 250 mbar임을 확인하여 DP 트랜스미터 범위 내에 있음을 검증합니다.

압력 완화용 스로틀러

클램프 소프트 스타트를 위해 1.5 mm 조리개를 추가하는 공압 설계자가 4 bar 입력에서 12 lpm의 공기 유량을 얻어 0.8초의 원하는 액추에이터 상승 시간을 충족시킵니다.

자주 묻는 질문

유출 계수는 어떤 값을 사용해야 하나요?

배관 내 샤프 엣지 오리피스: 0.61. ISA 유량 노즐: 0.97. 벤투리: 0.98. 자유 방류 탱크 오리피스(라운드 입구): 0.95. 계수 선택 전 반드시 해당 기하 형상 표준을 확인하십시오.

액체와 기체의 공식이 다른 이유는 무엇인가요?

액체는 비압축성에 가까우므로 Q = C_d × A × √(2gh)를 직접 적용할 수 있습니다. 기체의 경우 압력 강하가 50%를 초과하면 음속 흐름이 되어 임계 유량 보정이 필요합니다. ΔP/P > 0.1이면 팽창 계수 Y를 적용한 기체 공식을 사용하십시오.

상류 배관 직경이 중요한가요?

중요합니다. ISO 5167 플레이트의 C_d는 β = d/D에 따라 달라집니다. 설계자는 유속 프로파일이 완전히 발달하도록 오리피스 상류에 최소 20D, 하류에 5D의 직관을 확보해야 합니다.