[스크랩] [배관에서의 워터햄머 waterhammer]
배관에서의 워터햄머 waterhammer-
스팀 배관에서의 발생하는 워터 햄머가 발생하는 원인은 스팀 배관을 통과하는 유체가 응축수(액체) 와 증기(기체) 두 가지로 나누어진다. 이 두 물체의 밀도를 비교해보면 대기압 상태에서 각 1kg을 비교하면 물:0.001 m3 ,스팀 1.673 m3 으로 스팀의 밀도가 1,670배가 크게 되고, 이런 현저한 밀도차에 의해서 응축수는 배관 하부에 그리고 증기는 배관 상부에 위치하게 됩니다. 베관에 증기가 공급된 압력을 가지게 되면 압력차에 의해서 이동하게 됩니다.
이때 둘의 속도 비교를 해보면, 배관의 사이즈 선정시 스팀의 유속은 25 m/s정도로 설계 합니다.
응축수의 유속은 ? 이 응축수를 이동시키는 힘은 무엇일까요? 스팀배관에서 응축수는 배관내에 충만한 상태도 아니고 응축수를 이송하는 펌프도 없지요
지금은 스크린 도어가 설치되어 이런 안내 방송은 줄었지만 예전에는 전철이 들어오면 위험하니 플랫폼에서 뒤로 한걸음 물러나라고 방송을 했습니다. 왜 그랬을까, 전철이 고속으로 들어오게 되면 플랫폼가장자리에 서 있다면 달려오는 전철의 속도에 의해서 선로쪽으로 빨려들어 갈수 있고, 그다음은 최하가 사망...
왜 선로방향으로 몸이 움직이나요?
베르누이의 정리라는 것이 있지요 정압+동압=일정 하다. 전철이 고속으로 달려옵니다 ->속도가 증가(동압증가) ->베르누이정리에서 정압+동압=일정이라는 공식에서 정압이 저하 가 발생됩니다.
서있는 당신은 ->정압이 전철보다 적습니다. ->베르누이 정리에서 정압+동압=일정 이라는 공식에서 전철에 비해서는 정압이 큽니다. 압력의 이동은 고압에서 저압으로 이동됩니다.
그로므로 당신이 서있는 자리에서 전철방향으로 이동해야 되는데 그 영향으로 휘청하게 되는겁니다.
응축수는 한곳에 머물러 있기를 좋아하는 특성이 있습니다. 가능한 한 배관의 낮은 쪽에서 위치하다가 밀도가 높고 고속으로 이동하는 스팀에 의해서 밀려서 이동하게 됩니다.
자, 이제 배관의 워터햄머가 발생하는지 알아봅시다.
여러분은 정지된 차는 응축수라고 생각하시고요 스팀은 고속전철이라고 가정합니다.
스팀이 빠른 속도고 이동 하게되지요->정압이감소 ->응축수가 스팀쪽으로 이동합니다.
->스팀이 통과해야되는 사이즈가 적어지게되면(응축수로 일부가채워짐) 스팀의 속도가 더욱빨라집니다.->정압이 더더욱 감소 ->더욱더 많은 응축수가 스팀쪽으로 이동하며 계속반복하다보면 배관이 응축수로 꽉차게 됩니다. ->응축수가 스팀의 속도록 이동하게 됩니다. ->배관의 곡관부를 만나면 꽝하는 워터햄머가 발생됩니다.