만능계산기
설비-01유체 · 배관

관 마찰손실 계산기

원형 관에 물이 가득 차서 흐를 때 생기는 마찰 손실수두와 압력강하를 계산합니다. 펌프 양정을 잡거나 관경을 고를 때 씁니다.

m³/h

L/min 값은 0.06을 곱하면 m³/h입니다.

mm

호칭경이 아니라 실제 안지름입니다.

m
°C

0~80 °C 범위의 물 물성값을 씁니다.

mm

재질을 고르면 대표값이 들어갑니다. 직접 고쳐도 됩니다.

—

엘보, 밸브 등. 없으면 0.

계산식

마찰 손실수두는 다르시-바이스바흐 식으로 구합니다. 마찰계수 f는 난류에서 스와미-제인(Swamee–Jain) 명시식을, 층류에서는 64/Re를 씁니다.

V  = Q / (πD²/4)
Re = V·D / ν
f  = 0.25 / [ log₁₀( ε/(3.7D) + 5.74/Re⁰·⁹ ) ]²   (Re ≥ 2,300)
f  = 64 / Re                                     (Re < 2,300)
hf = f · (L/D) · V²/(2g)
hm = ΣK · V²/(2g)
ΔP = ρ·g·(hf + hm)

스와미-제인 식은 콜브룩-화이트 식을 반복 계산 없이 근사한 식으로, 레이놀즈수 5,000~10⁸ 와 상대조도 10⁻⁶~10⁻² 범위에서 콜브룩 해와 약 1 % 안팎으로 맞습니다. 이 사이트의 자동 테스트도 여러 조건에서 콜브룩 해와 1.5 % 이내로 일치하는지 확인합니다.

입력값 고르는 법

관 재질별 절대 조도

재질ε (mm)

새 관 기준의 대표값입니다. 오래된 강관이나 주철관은 녹과 스케일 때문에 조도가 몇 배로 커질 수 있으니 여유를 두세요.

물의 동점성계수

수온에 따라 표값 사이를 선형 보간합니다. 20 °C에서 1.004×10⁻⁶ m²/s, 60 °C에서 0.474×10⁻⁶ m²/s로, 온수일수록 점성이 낮아 손실이 조금 줄어듭니다.

예제

유량 12 m³/h의 물(20 °C)을 내경 52.9 mm 탄소강관(ε 0.045 mm)으로 100 m 보낼 때:

계산기에 처음 들어 있는 값이 이 예제입니다.

쓸 때 주의할 점

근거 자료

다른 계산기