liminfo

Orifice Flow Calculator

ISO 5167 오리피스 유량 계산기

체적 유량
19.75 m³/h
(329.1 L/min)

세부 정보

베타 비율 (d/D)0.5000
유량계수 Cd0.6043
접근계수 E1.0328
배관 속도0.70 m/s
오리피스 속도2.79 m/s
레이놀즈 수69707
영구 압력 손실3.48 kPa

Orifice Flow Calculator 소개

오리피스 유량 계산기는 원형 배관 내 오리피스 플레이트를 통한 유체 유량 측정을 위한 ISO 5167 표준을 구현합니다. Reader-Harris/Gallagher 유량계수 상관식을 사용하며, 레이놀즈 수에 대한 반복 계산으로 정확한 Cd 값을 수렴합니다. 입력값은 배관 내경, 오리피스 직경, 차압, 유체 밀도이며, 플랜지 탭, 코너 탭, D 및 D/2 탭 세 가지 압력 탭 방식을 지원합니다.

공정 엔지니어, 계장 엔지니어, 플랜트 운전원이 오리피스 유량계 설계 및 검증에 활용하는 도구입니다. 베타 비율(d/D)은 설계의 핵심 파라미터로, ISO 5167은 신뢰할 수 있는 측정을 위해 0.20~0.75 범위를 권장합니다. 이 범위를 벗어나면 경고가 표시됩니다. 출력값으로는 m³/h 및 L/min 단위의 체적 유량, 접근 계수 E, 배관 및 오리피스 유속, 레이놀즈 수, 영구 압력 손실이 제공됩니다.

모든 계산은 브라우저 내에서 20회 반복 알고리즘으로 수행되며 서버 호출이 없고 데이터도 저장되지 않습니다. 이 도구는 사전 설계 추정 및 차압식 유량계 원리 교육용으로 설계되었으며, 공식 엔지니어링 계산 패키지나 인증된 유량 설계 소프트웨어의 대체재가 아닙니다.

주요 기능

  • ISO 5167 기반 Reader-Harris/Gallagher Cd 상관식 + 레이놀즈 수 반복 계산
  • 플랜지 탭, 코너 탭, D 및 D/2 탭 세 가지 압력 탭 방식 지원
  • m³/h 및 L/min 두 가지 단위로 체적 유량 출력
  • 베타 비율(d/D), 유량계수 Cd, 접근계수 E 제공
  • 배관 유속, 오리피스 목 유속, 배관 레이놀즈 수 계산
  • 오리피스 플레이트의 영구 압력 손실 추정
  • 베타 비율이 ISO 5167 권장 범위(0.20~0.75)를 벗어날 경우 경고 표시
  • 100% 클라이언트 사이드 반복 계산 — 서버 불필요, 모든 기기에서 작동

자주 묻는 질문

오리피스 플레이트 유량계란 무엇인가요?

오리피스 플레이트는 배관 내에 삽입되는 정밀 가공된 구멍이 있는 얇은 디스크입니다. 유체가 좁은 오리피스를 통과하면 유속이 증가하고 정압이 낮아집니다. 이 차압을 측정하고 ISO 5167 방정식을 적용하면 체적 유량 또는 질량 유량을 구할 수 있습니다.

베타 비율이란 무엇이며 왜 중요한가요?

베타 비율(β)은 오리피스 직경(d)과 배관 내경(D)의 비율입니다: β = d/D. 이 값은 유량계수와 차압 신호 크기에 직접 영향을 미칩니다. ISO 5167은 신뢰할 수 있는 유량계수를 위해 β값을 0.20~0.75 범위로 권장합니다. 이 범위를 벗어나면 정확도가 낮아질 수 있습니다.

어떤 유량계수 상관식을 사용하나요?

ISO 5167-2의 기반인 Reader-Harris/Gallagher(RHG) 상관식의 간략화 버전을 사용합니다. 베타 비율과 레이놀즈 수를 고려하며, 플랜지 및 D/D2 탭에 대한 탭 위치 보정항도 포함합니다. Cd는 레이놀즈 수에 의존하고, 레이놀즈 수는 유량에 의존하므로 반복 계산으로 수렴합니다.

플랜지 탭, 코너 탭, D/D2 탭의 차이는 무엇인가요?

플랜지 탭은 오리피스 플레이트 면에서 25.4mm(1인치) 상·하류에 위치하며 산업에서 가장 일반적으로 사용됩니다. 코너 탭은 오리피스 플레이트 면 바로 옆에 위치하며 소구경 배관에 주로 사용됩니다. D/D2 탭은 상류 1D, 하류 D/2 위치에 있으며 서로 다른 압력 회복 특성을 가집니다.

물의 밀도는 어떤 값을 입력해야 하나요?

기본값은 약 20°C 액체 물에 해당하는 998 kg/m³입니다. 다른 유체나 온도의 경우 적절한 밀도를 입력하세요. 해수는 약 1025 kg/m³, 표준 조건의 공기는 약 1.2 kg/m³, 경질 오일은 일반적으로 800~900 kg/m³ 범위입니다.

영구 압력 손실이란 무엇인가요?

영구 압력 손실은 오리피스 플레이트로 인해 하류에서 회복되지 않는 비가역적 압력 강하입니다. 베타 비율에 기반한 근사 공식으로 계산됩니다. 에너지 비용 분석과 시스템 압력 예산 계산에 중요한 값입니다.

가스 유량 측정에도 사용할 수 있나요?

이 계산기는 밀도가 일정한 비압축성 유체를 가정하므로 액체에 정확합니다. 가스의 경우 차압이 상류 절대 압력의 약 5%를 초과하면 압축성 효과가 중요해집니다. 압축성 가스 유량에는 팽창 계수(expansibility factor)를 적용해야 하는데, 이 계산기에는 포함되어 있지 않습니다.

베타 비율 경고가 표시되면 어떻게 해야 하나요?

황색 경고는 오리피스-배관 직경 비율이 ISO 5167 권장 범위(0.20~0.75)를 벗어났음을 의미합니다. 0.20 미만이면 오리피스가 배관 대비 매우 작아 차압이 과도하게 커질 수 있고, 0.75 초과이면 유량계수 상관식의 신뢰도가 낮아집니다. 두 경우 모두 계산 결과를 주의하여 해석해야 합니다.