안전밸브의 임계 조건에 관한 음속 계산
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안전밸브를 계산할 때 임계 상태와 아임계 상태를 판단하는 기준이 있습니다. 임계 상태에 도달했다는 것은 곧 음속에 도달했다는 뜻인가요? 이 판단 기준은 압력과 단열 계수와만 관련이 있나요?즉, 압력 차이가 일정 수준 이상이 되면 임계점에 도달한다는 뜻입니다. 여기서는 유량과는 관련이 없어 보이지만, 안전밸브의 배출량은 일정하기 때문에 유량도 고정된 것입니다.임계 판단에 따르면, 임계점에 도달하면 그것이 음속이 되며, 그렇게 되면 유출량은 음속에 관의 직경을 곱한 값이 됩니다.게다가 음속도 매우 빠릅니다. 음속의 0.3이라 해도 100m/s에 달하죠. 안전밸브 파이프라인에서 어디에 100m/s의 속도가 있겠습니까? 게다가 배출량과도 일치하지 않는데, 이를 어떻게 이해해야 할까요?
소위 임계 음속과 진공 속도는 같은 개념이 아니며, 실제로는 초크 플로우를 의미합니다. 즉, 목구멍의 단면을 통과하는 질량 유량이 압력 차이가 증가해도 더 이상 증가하지 않고 일정한 값에 도달하는 상태를 말합니다.구체적인 내용은 바이두에서 검색해 보세요.대부분의 안전밸브 출구는 반압이 일반적으로 매우 낮기 때문에 임계 상태에 도달합니다.안전밸브 파이프라인의 100m/s 흐름 속도는 아주 정상적인 수치입니다. 일반적으로 지륜 내의 마하수는 0.7까지 가능하지만, 메인 파이프라인의 경우에는 0.5를 넘어서면 안 됩니다
사실은 가스 방출 안전밸브의 최소 목경 부분에서의 기류 속도가 음속을 초과하지 않는다고 보는 것입니다. 즉, 압력 차이가 아무리 커도 최대 방출량은 일정하다는 뜻입니다. API 520을 참조하면 구체적인 설명과 계산 공식을 확인할 수 있습니다. 이 판단은 안전밸브의 배출 압력과 역압의 관계를 바탕으로 극한 배출 상태에 도달할 수 있는지를 결정하고, 그에 맞는 계산 공식을 선택하는 것입니다. 왜냐하면 안전밸브의 출구 파이프라인의 역압이 너무 높으면, 배출 시 양단의 압력 차이가 극한 배출 상태에 도달하기에 충분하지 않아 안전밸브의 배출 능력이 상대적으로 감소하기 때문입니다.
이 게시글은 마지막으로 mustvictory가 2016-4-1 17:08에 수정했습니다. 네, 당신이 말한 ‘질량 유량이 더 이상 증가하지 않는다’는 것은 바로 음속의 개념입니다. 백도에서 검색해보면 알 수 있습니다. 또한, 100m/s라는 값은 우리가 배기관의 직경을 계산할 때 정상적인 유속을 기준으로 한 것이며, 그렇게 높은 유속을 고려한 것은 아닙니다
임계 조건의 초크 플로우는 바로 그 지점의 음속입니다.라발 노즐 참조