KR101764666B1 - Calculation method of the diameters of branch pipes for uniform flow distribution - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pipe diameter calculation method of a branch pipe or a branch hole for uniform distribution of a flow rate. More specifically, supply pressure of fluid and a diameter of a supply pipe (a header pipe) are set to calculate a diameter for each branch pipe or each branch hole to equalize a flow rate distributed in each branch pipe or each branch hole.

Description

유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법 { Calculation method of the diameters of branch pipes for uniform flow distribution }BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a branch pipe for uniform flow distribution,

본 발명은 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 배관의 공급관(헤더관)으로부터 다수의 분지관 또는 분지공으로 분배되는 유량을 각 분지관 또는 분지공별로 균등하게 분배시키기 위한 각 분지관 또는 분지공별 관경을 산출하는 관경산출방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for calculating the diameter of a branch pipe for uniform flow distribution, and more particularly, to a method for calculating the diameter of a branch pipe from a supply pipe (header pipe) of a pipe to a plurality of branch pipes or branch pipes, The present invention relates to a method for calculating a diameter of each branch pipe or branch pipe for making a branch pipe.

보일러나 열교환기 등에서 가열 또는 열교환된 유체를 공급하여 필요로 하는 장소로 분배하는 공급관(해더관)에는 가열 또는 열교환된 유체를 필요로 하는 장소로 분기되는 다수개의 지관이 접속되어 있다. 이 공급관(헤더관)에서 분기되는 지관은 각 지관별 필요로 하는 유량을 분배시키는 것이 바람직하다.A plurality of branch pipes are connected to a supply pipe (header pipe) for supplying a heated or heat-exchanged fluid from a boiler or a heat exchanger to a required place, and branching to a place requiring a heated or heat-exchanged fluid. It is desirable to distribute the necessary branching amount for each branch pipe branching from the supply pipe (header pipe).

그림1에는 전형적인 수평공급관(헤더관)으로부터 복수개의 지관으로 유체가 분배되는 경우를 나타낸 개념도이다. 그림에서 수평공급관(헤더관)의 압력은 출구로 갈수록 증가하며, 따라서 지관으로 분배되는 유량도 증가한다. 즉 입구로부터 거리가 먼 지관일수록 유량이 많아지게 되는 특이한 현상이 발생하게 된다. 참고로 그림 3에는 어떤 수평공급관(헤더관)으로부터 분지관으로 배출되는 유동을 시뮬레이션한 결과를 도시하였다. 그림으로부터 수평공급관(헤더관) 입구로부터 멀어질수록 분지관으로 배출되는 유량이 많아진다는 것을 확인할 수 있다. Fig. 1 is a conceptual diagram showing a case where fluid is distributed from a typical horizontal supply pipe (header pipe) to a plurality of branch pipes. In the figure, the pressure of the horizontal feed pipe (header pipe) increases as it goes to the outlet, and therefore the flow rate distributed to the branch pipe also increases. In other words, there is a peculiar phenomenon in which the flow rate increases as the branch pipe is distant from the inlet. For reference, Figure 3 shows the simulation result of the flow from a horizontal supply pipe (header pipe) to the branch pipe. From the figure, it can be seen that as the distance from the inlet of the horizontal supply pipe (header pipe) increases, the flow rate discharged to the branch pipe increases.

일반적으로 액체와 기체의 두 상태가 분간할 수 없는 상태의 온도와 증기압을 임계점이라고 하며, 이 임계점을 넘어선 상태, 즉 임계 상태가 되면 기체도 아니고 액체도 아닌 상태의 물질이 되는데, 이를 초임계 유체(Supercritical Fluid)라고 한다.In general, the temperature and the vapor pressure in a state in which the two states of liquid and gas can not be distinguished are called critical points. When the critical state is exceeded, that is, in the critical state, it becomes a gas and not liquid state. (Supercritical Fluid).

이 초임계 유체는 일반적인 기체나 액체와는 다른 고유의 특성을 갖게 된다.This supercritical fluid has inherent properties different from ordinary gases and liquids.

초임계 유체는 기체와 액체의 중간 정도의 물성이고, 약간의 압력과 온도의 변화에 따라 물성의 급격한 변화 가능하며, 확산력이 좋고 물질 전달 속도가 큰 등의 물리적 특성을 가진다.The supercritical fluid has a physical property such as a medium property between a gas and a liquid, which can change abruptly depending on a slight change in pressure and temperature, has good spreading power, and has a high mass transfer rate.

초임계 유체 중에서 초임계 이산화탄소(Supercritical CO2)는 기체와 유사한 확산성과 점성을 가지는 반면, 액체와 가까운 밀도 특성을 가지기 때문에 최근 들어 다양한 산업공정에 응용되고 있다.Supercritical CO 2 (supercritical CO 2 ) has similar diffusivity and viscosity to gas, but it has recently been applied to various industrial processes because it has density close to that of liquid.

예를 들어 초임계 이산화탄소 염색기의 경우 초임계 이산화탄소의 특성을 적절하게 이용하는 것으로, 염료를 초임계 이산화탄소에 혼합하여 섬유에 침투시키는 새로운 염색방법을 사용하며, 이는 종래 주로 물을 이용하는 수계 염색기와는 다른 염색방법이다.For example, in a supercritical carbon dioxide dyeing machine, supercritical carbon dioxide is appropriately used, and a new dyeing method in which a dye is mixed with supercritical carbon dioxide to permeate the fiber is used. This method is different from a water dyeing machine using water It is a dyeing method.

도 2a는 초임계 이산화탄소 염색기의 염색빔과 같이 공급되는 유체의 압력이 고압이고, 공급되는 유량이 많은 경우에 출구쪽으로 갈수록 분사유량이 증가한다는 것을 보여주는 예시도이고, 도 2b는 공급되는 유체의 압력이 낮고, 공급되는 유량이 적은 경우에 출구쪽으로 갈수록 유량이 감소한다는 것을 보여주는 예시도이다.FIG. 2A is an exemplary diagram showing the case where the pressure of a fluid to be supplied as a dyeing beam of a supercritical carbon dioxide dyeing machine is high and the injection flow rate increases toward the outlet when the supplied flow rate is large. FIG. And the flow rate decreases toward the outlet when the supplied flow rate is small.

이와 같이 도 1 내지 도 2a, 도 2b와 같이 공급되는 유량이 많고 적음에 따라 발생하는 유량 편중현상을 해결하기 위하여, 하기의 특허문헌 1에는 균염을 위한 사 염색용 스핀들 구조가 제시되어 있다.In order to solve the flow rate biasing phenomenon occurring as the flow rate is increased or decreased as shown in Figs. 1 to 2A and 2B, the following Patent Document 1 discloses a yarn dyeing spindle structure for leveling.

특허문헌 1의 스핀들 입구부에 오리피스(Orifice)나 콘(Cone)형의 가이드편을 설치하되, 상기 가이드편에 의해 스핀들 입구부에 스핀들 중공관체의 단면적보다 좁은 통로가 구성되게 하고 상기 통로를 통하여 염액이 유동되게 하므로써 염색탱크 내에 장치된 스핀들의 하단 입구부에 염액유동의 급격한 확산이 이루어질 수 있게 하여 정압을 상승시키는 별도의 간단한 장치를 설치하여 균염을 달성하는 것이다.A guide piece of an orifice type or a cone type is provided in the spindle inlet portion of Patent Document 1 such that a passage narrower than the cross sectional area of the hollow spindle tube body is formed at the spindle inlet portion by the guide piece, A simple device for increasing the static pressure by allowing the salt solution to flow allows rapid diffusion of the saline solution into the lower inlet portion of the spindle installed in the dyeing tank to achieve even salt.

그러나 특허문헌 1과 같이 가이드편을 통로에 설치하는 것이 번거롭고, 공급압력과 관경에 따라 가이드편의 형상이 달라지므로, 실질적으로 균염을 달성하는데는 많은 어려움이 있다.However, as shown in Patent Document 1, it is troublesome to install the guide piece in the passage, and since the shape of the guide piece varies depending on the supply pressure and the diameter, there is a great difficulty in achieving substantially equalization.

그림 2a와 같이 초임계 이산화탄소 염색기 염색빔의 다수개 분지공을 통하여 분사되는 분지공별로 균일한 유량이 토출되지 못하는데, 염색빔으로 공급되는 초임계 이산화탄소의 공급압력과 염색빔의 직경, 분지경별 이격거리, 분사경별 직경에 영향을 받는다.As shown in Fig. 2a, it is not possible to discharge uniform flow rate through the multiple branches of the supercritical carbon dioxide staining beam. The supply pressure of supercritical carbon dioxide supplied to the staining beam, the diameter of the staining beam, Separation distance, and diameter of the spray gun.

따라서 불균일한 토출유량의 문제점을 해결하기 위하여, 즉, 균일한 유량이 분배되도록 하기 위한 분지관 또는 분지공의 이격거리별 분지관 또는 분지공 직경의 산출하기 위한 산출방법이 필요하다.Therefore, in order to solve the problem of uneven discharge flow rate, it is necessary to provide a calculation method for calculating the branch pipe or the branch pipe diameter by the separation distance of the branch pipe or the branch pipe so as to distribute a uniform flow rate.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0087297호 (2009년 08월 17일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2009-0087297 (published on Aug. 17, 2009)

본 발명의 목적은 종래 기술에 따른 공급관(헤더관)의 다수의 분지관 또는 분지공에서의 불균일한 토출유량이라는 문제점을 해결하고자, 유체의 공급압력과 공급관(헤더관)의 직경을 설정하고, 분지관 또는 분지공 사이의 이격거리를 설정하여 각 분지관 또는 분지공에서의 분배되는 유량이 균일화되도록 하기 위한 분지관 또는 분지공별 직경을 산출하는 산출방법을 제공하는 데에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problem of uneven discharge flow rate in a plurality of branch tubes or branch tubes of a supply tube (header tube) according to the prior art, to set the supply pressure of the fluid and the diameter of the supply tube (header tube) The present invention is to provide a calculation method for calculating the diameter of each branch tube or branch pipe so as to make the flow rate distributed in each branch tube or branch pipe uniform by setting a separation distance between the branch tube or the branch pipe.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법은, 유체 공급관(110) 입구의 초기압력(pi)을 설정하는 단계(S1); 유체 공급관(110)의 관경을 설정하는 단계(S2); 공급관(110)의 초기유속(ui)을 설정하는 단계(S3); 공급관(110)의 유속(ui+1)을 산출하는 단계(S4); 공급관(110)의 압력(pi+1)을 산출하는 단계(S5); 상기 설정된 초기압력과 초기유속 및 산출된 분지관별 유속(ui+1)과 압력(pi+1)으로부터 순차적으로 모든 분지관별 유속(un)을 산출하는 단계(S6); 상기 산출된 모든 분지관별 유속(u)으로부터 해당 분지관별 직경(di)을 산출하는 단계(S7):로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for calculating a pipe diameter of a branch pipe for flow rate equalization according to the present invention includes: (S1) setting an initial pressure p i at an inlet of a fluid supply pipe 110; Setting a diameter of the fluid supply pipe 110 (S2); Setting (S3) the initial flow velocity (u i ) of the supply pipe (110); Calculating (S4) the flow velocity (u i + 1 ) of the supply pipe (110); Calculating (S5) the pressure ( pi + 1 ) of the supply pipe (110); (S6) calculating all the branch pipe flow velocities (u n ) sequentially from the set initial pressure, the initial flow velocity, and the calculated flow velocity (u i + 1 ) and pressure (p i + 1 ) of the branch pipe; And calculating (S7) the diameter (d i ) of each branch pipe from the calculated flow velocity (u) for each branch pipe.

본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법은, 상기 공급관(110)의 분지관별(i) 유속을 산출하는 단계(S6);는 공급관(110)의 말단 분지관(n)의 이후에서의 유속(un+1)이 "0"이 될 때까지 계속되는 특징으로 한다.The method for calculating the diameter of the branch tube for flow rate equalization according to the present invention may further include calculating a flow rate of the branch tube i of the supply tube 110 by calculating the flow rate S of the branch tube n of the supply tube 110, Until the flow rate (u n + 1 ) at the time after the start of the operation is "0".

본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법은, 상기 공급관(110)의 유속(ui+1)을 산출하는 단계(S4);는 아래의 식 (5)에 의하여 산출되는 것을 특징으로 한다. The method for calculating the pipe diameter of the branch pipe for the flow rate equalization according to the present invention may further include the step S4 of calculating the flow velocity u i + 1 of the supply pipe 110, .

Figure 112017018187210-pat00001
(5)
Figure 112017018187210-pat00001
(5)

(단, p1 : 초기압력, u1 : 초기속도 u1, m=d1/D : 공급관(헤더관)과 분지관 1의 유로 단면적비, ρ : 유체밀도, h : 분지관의 높이, pa : 분지관에서의 유체가 토출된 위치에서의 압력, R : 압력 손실계수이다.)(Where, p 1: the initial pressure, u 1: The initial velocity u 1, m = d 1 / D: supply line (header pipe) and the flow path cross-sectional area ratio, ρ of the branch tube 1 is the height of the branch tube: fluid density, h p a is the pressure at the location where the fluid is discharged from the branch tube, and R is the pressure loss factor.

본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법은, 상기 공급관(110)의 압력(pi+1)을 산출하는 단계(S5);는 아래의 식 (1)에 의하여 산출되는 것을 특징으로 한다. The method for calculating the pipe diameter of the branch pipe for the flow rate equalization according to the present invention may further include calculating (S5) the pressure p i + 1 of the supply pipe 110 by using the following equation (1) .

Figure 112017018187210-pat00002
(1)
Figure 112017018187210-pat00002
(One)

(단, n은 압력회복계수, pi : 초기압력이다.)(Where n is the pressure recovery coefficient and pi is the initial pressure).

본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법은, 상기 분지관별 직경(di)을 산출하는 단계(S7):는 아래의 식 (7)에 의하여 산출되는 것으로 특징으로 한다.Pipe diameter calculation method of branch tubes for flow even distribution according to the present invention, the step (S7) for calculating the branch pipe by a diameter (d i): is characterized in that which is calculated by the equation (7) below.

Figure 112017018187210-pat00003
(7)
Figure 112017018187210-pat00003
(7)

(단, Qi : 균등유량, Asi : 분지관 i의 단면적이다.)(Q i : Equivalent flow rate, A si : Cross sectional area of branch tube i)

본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법은, 공급관은 보일러의 온수공급관, 열교환기의 열교환된 유체의 공급관, 공조기의 냉매공급관, 냉동기의 냉수공급관, 수계 염색기의 염색빔, 초임계 이산화탄소 염색기의 염색빔 중 하나인 것으로 특징으로 한다.A method for calculating the diameter of a branch pipe for equalizing the flow rate according to the present invention is characterized in that the supply pipe includes a hot water supply pipe for the boiler, a heat exchanged fluid supply pipe for the heat exchanger, a refrigerant supply pipe for the air conditioner, a cold water supply pipe for the refrigerator, And is one of the dyeing beams of the critical carbon dioxide dyeing machine.

본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관 또는 분지공의 관경산출방법에 의하면, 보일러의 온수공급관, 열교환기의 열교환된 유체의 공급관, 공조기의 냉매공급관, 냉동기의 냉수공급관, 수계 염색기의 염색빔, 초임계 이산화탄소 염색기의 염색빔에서 분지되는 분지관별 분배되는 유량을 균등하게 할 수 있거나, 분지관별 분배시키고자 하는 유량을 개별적으로 제어할 수 있다.According to the method for calculating the pipe diameter of the branch pipe or the branch pipe for the flow rate equalization according to the present invention, the hot water supply pipe of the boiler, the supply pipe of the heat exchanged fluid of the heat exchanger, the refrigerant supply pipe of the air conditioner, the cold water supply pipe of the refrigerator, , It is possible to equalize the flow rate to be distributed by branch tubes branched from the dyeing beam of the supercritical carbon dioxide dyeing machine, or to individually control the flow rates to be distributed by the branch tubes.

본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관 또는 분지공의 관경산출방법에 의하면, 공급관으로부터 뷴배되는 유량이 균등해저야만 하는 염색기와 같은 분내장치에서의 분지관별 관경을 산출하는데 매우 효과적이다.According to the method for calculating the pipe diameter of the branch pipe or the branch pipe for equalizing the flow rate according to the present invention, it is very effective to calculate the pipe diameter per branch pipe in an in-pipe device such as a dyeing machine in which the flow rate distributed from the supply pipe must be uniform.

특히 직물염색기의 염색빔에서 직물로 분사되는 염료의 량을 균일하게 할 수 있게 되고, 그에 따라 직물을 균일하게 염색할 수 있게 되어 염색 품질을 크게 개선할 수 있게 된다.In particular, the amount of the dye injected into the fabric in the dyeing beam of the fabric dyeing machine can be made uniform, and the fabric can be uniformly dyed, thereby greatly improving the dyeing quality.

본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 관경 산출방법에 의하면, 초임계 이산화탄소 염색기의 염색챔버의 전체길이에서 균등하게 직물을 통과한 초임계 이산화탄소가 유출됨으로써 특정부위에 농염이 발생되는 것을 방지할 수 있게 되어 균염을 도모할 수 있게 되고, 염색 품질을 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention, supercritical carbon dioxide uniformly passing through the fabric is discharged from the entire length of the dyeing chamber of the supercritical carbon dioxide dyeing machine, So that evenness can be achieved and dyeing quality can be improved.

본 발명에 의한 유량 균등분배를 위한 관경 산출방법에 의하면, 공급관 입구에서의 유량, 압력에 따라 각 분지공별로 배출되는 유량을 균등하게 하기 위한 직경을 산출함으로써, 공급되는 유체의 공급압력이 변경되거나, 공급관의 직경이 변경되더라고 다수의 분지관별로 각각 분지관 직경을 간편하게 산출할 수 있게 된다.According to the pipe diameter calculating method for the flow rate equalization according to the present invention, by calculating the diameter for equalizing the flow rate discharged for each branch pipe according to the flow rate and pressure at the inlet of the supply pipe, the supply pressure of the supplied fluid is changed , The branch pipe diameter can be easily calculated for each of a plurality of branch pipes even if the diameter of the supply pipe is changed.

도 1은 종래기술에 따른 냉난방용 냉매 공급용 공급관(헤더관)의 다수의 분지관을 갖는 분지관별 불균일한 분배를 나타내는 예시도,
도 2a는 종래기술에 따른 공급관의 입구유량이 많을 때, 도 2a는 종래기술에 따른 공급관의 입구유량이 작을 때 분지공별 불균일한 분배를 나타내는 예시도,
도 3은 종래기술인 도 2a의 경우에 따른 분균일한 유량분배를 나타내는 시뮬레이션 결과 그래프,
도 4는 공급관(헤더관)의 다수의 분지관 또는 분지공에서의 운동량 밸런스 개념도,
도 5는 본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지관 관경 산출방법 순서도,
도 6은 본 발명의 유량 균등분배를 위한 분지관 관경산출결과에 따른 공급관의 길이방향에서의 공급관 중심속도 변동을 나타내는 시뮬레이션 그래프.
도 7은 본 발명의 유량 균등분배를 위한 분지관 관경산출결과에 따른 공급관의 길이방향에서의 분지관 유속 변동을 나타내는 시뮬레이션 그래프.
도 8은 본 발명의 유량 균등분배를 위한 분지관 관경산출결과에 따른 분지관별 관경을 달리 적용하여 균일한 유량분배를 나타낸 예시도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an uneven distribution of branch tubes having a plurality of branch tubes of a supply pipe (header tube) for supplying cooling / heating refrigerant according to the prior art,
FIG. 2A is an illustration showing a nonuniform distribution of branching points when the inlet flow rate of the supply pipe according to the prior art is small; FIG.
FIG. 3 is a graph showing a simulation result showing a uniform flow distribution in the case of FIG. 2A,
FIG. 4 is a conceptual diagram of a balance of momentum in a plurality of branch tubes or branching holes of a supply pipe (header tube)
FIG. 5 is a flowchart of a method for calculating the diameter of a branch pipe for flow rate equalization according to the present invention,
6 is a simulation graph showing the variation of the center velocity of the supply pipe in the longitudinal direction of the supply pipe according to the result of calculation of the branch pipe diameter for the flow equalization of the present invention.
7 is a simulation graph showing the variation of the branch pipe flow rate in the longitudinal direction of the supply pipe according to the result of calculation of the branch pipe diameter for the flow equalization of the present invention.
8 is a view showing a uniform flow distribution by applying different pipe diameters according to the result of the branch pipe diameter calculation for the flow equalization of the present invention.

이하 본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 분지경 산출방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of calculating a bifurcation diameter for the flow rate equalization according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.In the following, the terms "upward", "downward", "forward" and "rearward" and other directional terms are defined with reference to the states shown in the drawings.

본 발명은 보일러 및 열교환기, 공조, 냉동 등의 분야의 공급관(헤더관)의 분지관과, 수계 염색기의 염색빔, 초임계 이산화탄소 염색기의 염색빔으로 유입되는 유체가 다수의 분지공으로 분배되는 장치에서의 분지관 또는 분지공의 관경을 산출하는 산출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for distributing a fluid introduced into a branch pipe of a supply pipe (header pipe) in the fields of a boiler and a heat exchanger, air conditioning and refrigeration, a dyeing beam of an aqueous dyeing device and a dyeing beam of a supercritical carbon dioxide dyeing device to a plurality of branching devices The present invention relates to a calculation method for calculating a diameter of a branch pipe or a branch pipe in a pipe.

도 1과 도 2a, 도 2b에 예시된 유체 공급관 일측에서 유체가 공급되면서 다수의 분지관 또는 분지공을 갖고, 입구측은 개방되고 말단은 막혀있는 공급관의 경우, 공급관의 입구측에서부터 마지막 분사구멍까지는 유체가 유속을 갖으나, 마지막 분사구멍의 후단에서는 유속이 "0"이 된다.In the case of a supply pipe having a plurality of branch pipes or branch holes while being supplied with fluid from one side of the fluid supply pipe illustrated in FIGS. 1, 2A, and 2B and having an inlet side opened and a closed end, The fluid has a flow rate, but the flow rate at the end of the last injection hole becomes "0".

본 발명은 유체 공급관(110) 입구부터 마지막까지 형성된 분지관 또는 분지공을 1 ~ N 이라고 할 때, 분지관 1 또는 분지공 1에서의 유속을 산출한 후, 분지관 2 또는 분지공 2에서의 유속산출, 분지관 3 또는 분지공 3에서의 유속산출 ..... 마지막 분지관 또는 분지공인 분지관 N 또는 분지공 N의 유속을 산출한 후, 분지관 N+1 또는 분지공 N+1 에서의 유속이 "0"이 되면, 앞에서 산출된 분지관 1 또는 분지공 1에서 분지관 N 또는 분지공 N까지의 각 유속은 해당 분지관 또는 분지공에서의 유속값이 된다.In the present invention, when the branch pipe or the branch pipe formed from the inlet to the end of the fluid supply pipe 110 is 1 to N, the flow rate in the branch pipe 1 or the branch pipe 1 is calculated, Calculate the flow rate and calculate the flow rate in branch tube 3 or branch 3. After calculating the flow rate of the last branch tube or branched branch tube N or the branch tube N, the branch tube N + 1 or the branch tube N + 1 , The flow velocity from the branch pipe 1 or the branch pipe 1 to the branch pipe N or the branch pipe N is the flow rate value in the branch pipe or branch pipe.

따라서 해당 분지관 또는 분지공에서의 유속값을 전체 공급되는 유량에서 분지관 또는 분지공의 갯수로 나누게 되면 분지관 또는 분지공별 균등유량(Qi)이 되고, 상기 분지관 또는 분지공의 균등유량(Qi)에서 해당 분지관 또는 분지공에서의 유속값을 나누면 해당 분지관 또는 분지공의 단면적을 알 수 있으므로, 이 단면적으로부터 해당 분지관 또는 분지공의 직경을 산출할 수 있다.Therefore, if the flow rate value in the branch pipe or branch pipe is divided by the number of branch pipe or branch pipe from the total supplied flow rate, it becomes equal flow rate (Q i ) per branch pipe or branch pipe, Since the cross-sectional area of the branch pipe or branch pipe can be known by dividing the flow rate in the branch pipe or branch pipe from the flow rate (Q i ), the diameter of the branch pipe or branch pipe can be calculated from this cross-sectional area.

먼저, 본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 공급용 분지관 또는 분지공의 관경 산출하기에 앞서, 공급관(헤더관)에 공급되는 유체의 초기압력 pi, 유체의 초기속도 ui, 공급되는 유체의 밀도ρ, 분지관의 높이 h, 공급관(헤더관)과 분지관의 유로 단면적비 m=di/D를 설정한다.First, prior to calculating the pipe diameter of the supply branch pipe or the branch pipe for the flow rate equalization according to the present invention, the initial pressure p i of the fluid supplied to the supply pipe (header pipe), the initial velocity u i of the fluid, The height h of the branch tube, and the flow cross sectional area ratio m = di / D of the supply pipe (header pipe) and the branch pipe are set.

도 4는 분지관 또는 분지관 또는 분지공에서의 운동량 밸런스 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 유량 균등분배를 위한 공급용 분지관 또는 분지공의 관경 산출방법 순서도이다.FIG. 4 is a conceptual diagram of a momentum balance in a branch pipe or a branch pipe or a branch pipe, and FIG. 5 is a flowchart of a method of calculating a pipe diameter of a supply branch pipe or a branch pipe for the flow rate distribution according to the present invention.

도 4는 공급관(헤더관) 입구로부터 i번째 위치하는 분지관 상하류에서 발생하는 공급관(헤더관) 내의 압력을 각각 pi 와 pi+1로 하고, 이 때의 분지관 또는 분지공에서의 속도를 각각 ui와 ui+1로 정의한다. 이 경우 분지관 상하류의 압력차는 식 (1)과 같다.4 is a supply line (header pipe) from the i-th position branch tube and the pressure in the supply line (header pipe) occurring in sangharyu respectively to p i and p i + 1, which, at this time, branch tubes, or at a rate of from jigong of inlet Are defined as u i and u i + 1 , respectively. In this case, the pressure difference between upstream and downstream of the branch tube is given by Eq. (1).

Figure 112017018187210-pat00004
(1)
Figure 112017018187210-pat00004
(One)

(단 n은 압력회복계수이다.)(Where n is the pressure recovery coefficient).

도 4에 나타낸 바와 같이, 공급관(헤더관)의 유동방향에 대하여 직각방향으로 유동하는 유체의 질량 ms라고 하면, 공급관(헤더관)에서 유동방향으로 단위 단면적의 운동량 밸런스를 고려하면, 4, when the mass m s of the fluid flowing in the direction perpendicular to the flow direction of the supply pipe (header pipe) is taken into consideration, considering the momentum balance of the unit cross-sectional area in the flow direction in the supply pipe (header pipe)

Figure 112017018187210-pat00005
(2)
Figure 112017018187210-pat00005
(2)

상기 식(2)와 같고, 상기 식(2)에서 우변의 3번째 항인 msu는 분지관으로 향하는 유체가 보유하고 있는 공급관(헤더관) 유동방향의 운동량을 의미하며,

Figure 112017018187210-pat00006
이다.(2), m s u, the third term of the right side of the equation (2), represents the momentum in the flow direction of the supply pipe (header pipe) held by the fluid toward the branch pipe,
Figure 112017018187210-pat00006
to be.

상기 식(2)에서 미소량

Figure 112017018187210-pat00007
를 포함하는 항은
Figure 112017018187210-pat00008
에 비하여 매우 작으므로
Figure 112017018187210-pat00009
≒ 0 이므로, 식(2)는 아래 식 (3)과 같다.In the above formula (2)
Figure 112017018187210-pat00007
≪ / RTI >
Figure 112017018187210-pat00008
Is very small compared to
Figure 112017018187210-pat00009
(2) is given by the following equation (3).

Figure 112017018187210-pat00010
(3)
Figure 112017018187210-pat00010
(3)

상기 식(3)을 분지관 바로 상하류 분지관 또는 분기공에 대하여 적분하면, When the above equation (3) is integrated with respect to the branch tubes or the branch holes immediately upstream and downstream of the branch tube,

식 (4)가 얻어진다.(4) is obtained.

Figure 112017018187210-pat00011
(4)
Figure 112017018187210-pat00011
(4)

상기 식은 n=1로 가정한 식(1)과 같으며, 분지관 또는 분지공으로 향하는 유동의 운동량을

Figure 112017018187210-pat00012
라고 하면 압력회복계수는 n=1로 된다.(1), assuming that n = 1, and the momentum of the flow toward the branch tube or branch is
Figure 112017018187210-pat00012
, The pressure recovery coefficient is n = 1.

일반적으로 공급관(헤더관)의 유체가 분지관으로 유동할 때 와류가 발생하게 되며, 이 경우 공급관 유동 방향의 유체 운동량이 분지관으로 유입한다고 할 수 있어서 압력회복계수는 n=1로 된다. 여기에서 분지관으로 향하는 유동이 공급관과 직각인 성분만을 고려하는 경우, 분지관으로 향하는 유동방향의 운동량은 "0"이 된다. Generally, a vortex is generated when the fluid in the supply pipe (header pipe) flows into the branch pipe. In this case, the fluid momentum in the flow direction of the supply pipe may flow into the branch pipe, so that the pressure recovery coefficient becomes n = 1. Here, when only the component perpendicular to the supply pipe is considered, the momentum in the flow direction toward the branch pipe becomes "0 ".

따라서 식(2)에서 세 번째 항을 제거하면 압력회복계수는 n=2로 되며, 분지관 입구 및 출구의 압력차는 다음 식(5)로 주어진다.Therefore, by removing the third term in Eq. (2), the pressure recovery coefficient becomes n = 2, and the pressure difference between the inlet and outlet of the branch tube is given by the following equation (5).

Figure 112017018187210-pat00013
(5)
Figure 112017018187210-pat00013
(5)

상기 식(5)에서 pa는 분지관에서 토출된 위치에서의 일정압력으로 측정 가능한 압력이다.In the above equation (5), p a is a pressure that can be measured at a constant pressure at a position discharged from the branch pipe.

상기 식(5)에서 우변 첫 번째 항은 압력강하, 두 번째 항은 유체정역학적 수두이며, R은 압력 손실계수로 다음으로 정의할 수 있다.In the above equation (5), the first term on the right side is the pressure drop, the second term is the hydrostatic head, and R is the pressure loss coefficient.

Figure 112017018187210-pat00014
(6)
Figure 112017018187210-pat00014
(6)

상기 식(6)에서 ξ는 관입구의 손실계수, f는 마찰손실계수, D는 분지관의 직경, h는 분지관의 높이이다. In Equation (6), ξ is the loss coefficient of the pipe inlet, f is the friction loss coefficient, D is the diameter of the branch pipe, and h is the height of the branch pipe.

식 (6)에서 ξ와 f는 분지관으로 인하여 발생하는 압력손실을 나태내는 경험적 상수로, 분지관 바로 상류에서 발생하는 유속과 분지관의 관경에 기초한 유동의 레이놀즈 수의 함수이다.In Eq. (6), ξ and f are empirical constants of the pressure loss caused by the branch tube, which is a function of the flow rate generated just upstream of the branch tube and the Reynolds number of the flow based on the tube tube diameter.

한편 다음에서 기술하는 바와 같이, 분지관에서 발생하는 압력손실계수가 매우 크면 균일한 분포로 되므로, 공급관으로부터 분지관으로 향하는 축소 유로에 의한 가속손실 등을 무시할 수 있다. On the other hand, as described below, if the pressure loss coefficient generated in the branch pipe is very large, it becomes a uniform distribution, so acceleration loss due to the reduced flow path from the supply pipe to the branch pipe can be ignored.

상기 식(1)과 식(5)가 공급관에서 발생하는 유동의 분배특성을 결정하는 기본식이며, 상기 식(1)과 식(5)에서 유량의 분배를 결정하는 중요한 변수는 공급관과 분지관의 면적비 m, 압력회복계수 n, 그리고 분지관의 압력손실계수 R이다. The above equations (1) and (5) are the basic formulas for determining the distribution characteristics of the flow generated in the feed pipe. The important parameters for determining the flow distribution in the equations (1) and (5) The area ratio m, the pressure recovery factor n, and the pressure loss factor R of the branch pipe.

그림 5는 공급관 입구의 유속을 가정하는 경우, 유량의 분배특성을 계산하기 위한 순서를 도시한 것으로, 계산 초기에 공급관 입구의 압력을 가정하고, 식(1)과 식(5)를 이용하여 각 분지관 상하류의 압력 및 유속을 산출한다. 이러한 방법을 반복하여 마지막 분지관 바로 하류의 유속이 "0"으로 될 때까지 공급관 입구의 압력을 수정하여 반복 계산을 수행한다. Figure 5 shows the procedure for calculating the distribution characteristics of the flow when assuming the flow velocity at the inlet of the supply pipe. Assuming the pressure at the inlet of the supply pipe at the beginning of the calculation and using the equations (1) and The pressure and flow rate of the upstream and downstream branches are calculated. Repeat this procedure and repeat the calculation by modifying the pressure at the inlet of the line until the flow rate downstream of the last branch is "0".

일반적으로 면적비 m 과 분지관 저항 R이 클수록 균일한 유동분포가 얻어지게 되며, 만일 균일한 유량분배가 얻어지지 않는 경우에는 공급관의 직경을 증가시키던지 아니면 분지관에 오리피스 등을 삽입하여 저항을 증가시키는 방법을 적용함녀 된다. Generally, the larger the area ratio m and the branch pipe resistance R, the more uniform flow distribution is obtained. If a uniform flow distribution can not be obtained, increase the diameter of the supply pipe or increase the resistance by inserting an orifice into the branch pipe How to apply it becomes a woman.

본 발명에 의한 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법은,The method for calculating the pipe diameter of the branch pipe for the flow rate equalization according to the present invention,

상기 식 (5)인 The formula (5)

Figure 112017018187210-pat00015
(5)
Figure 112017018187210-pat00015
(5)

를 이용하여 2번째 분지관(2=i+1)의 유속 u2(ui+1)을 구한다. 이때 초기압력 p1, 초기속도 u1, 공급관(헤더관)과 분지관 1의 유로 단면적비 m=d1/D, 유체밀도 ρ, 분지관의 높이 h가 설정되고, 1번째 분지관에서의 유체가 토출된 위치에서의 압력인 pa를 측정한다. To obtain the flow velocity u 2 (u i + 1 ) of the second branch tube (2 = i + 1). In this case, the initial pressure p 1, the initial velocity u 1 , the flow cross-sectional area ratio m = d 1 / D between the supply pipe (header pipe) and branch pipe 1, the fluid density ρ and the height h of the branch pipe are set, Measure the pressure p a at the position where the fluid is discharged.

상기 설정된 초기압력, 초기속도, 단면적비, 밀도, 분지관의 높이와 토출위치에서 측정된 압력으로 2번째 분지관인 분지관 2에서의 유체속도 u2를 산출한다.The fluid velocity u 2 in the branch pipe 2, which is the second branch, is calculated from the set initial pressure, initial velocity, cross-sectional area ratio, density, height of the branch pipe, and pressure measured at the discharge position.

상기에서 산출된 u2를 식 (1)에 대입하면, Substituting u 2 calculated in the above into equation (1)

2번째 분지관인 분지관 2에서의 압력 p2를 산출할 수 있다.It is possible to calculate the pressure p 2 at the branch pipe 2 which is the second branch pipe.

상기에서 산출된 분지관 2에서의 압력 p2를 다시 식 (5)에 대입하면, Substituting the pressure p 2 at the branch pipe 2 to the re-calculated in the equation (5),

3번째 분지관인 분지관 3에서의 유체속도 u3를 산출한다.And the fluid velocity u 3 at the branch pipe 3, which is the third branch, is calculated.

상기에서 산출된 분지관 3에서의 유체속도 u3를 식 (1)에 대입하면,When the fluid velocity u 3 in the branch pipe 3 calculated above is substituted into equation (1)

3번째 분지관인 분지관 3에서의 압력 p3를 산출할 수 있다.It is possible to calculate the pressure p 3 at the branch pipe 3 which is the third branch pipe.

이와 같은 산출방법으로 다음 분지관에서의 유체속도, 다음 분지관에서의 압력을 계속해서 산출한다.With this calculation method, the fluid velocity at the next branch tube and the pressure at the next branch tube are continuously calculated.

이와 같은 순서로 유체속도와 압력을 산출하면 마지막 분지관이후 하방에서의 유체속도를 산출할 수 있고, 이 산출된 유체속도가 "0"이 되면, 앞서 산출된 각 분지관에서의 유체속도가 해당 분지관의 유체속도가 된다.When the fluid velocity and pressure are calculated in this order, it is possible to calculate the fluid velocity below the last branch tube, and when the calculated fluid velocity becomes "0", the fluid velocity at each branch tube calculated above This is the fluid velocity of the branch pipe.

만약, 마지막 분지관 하방에서의 유체속도가 "0"이 되지 않는 경우에는,If the fluid velocity at the bottom of the last branch tube does not become "0 &

초기압력을 변경하거나, 공급관(헤더관)의 직경을 변경하여, 마지막 분지관 하방에서의 유체속도가 "0"이 될 때까지 계속하여 산출한다.Change the initial pressure or change the diameter of the supply pipe (header pipe) and continue until the fluid velocity below the last branch pipe becomes "0 ".

도 5에 의한 본 발명의 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법으로부터 각 분지관에서의 유체의 속도가 알려지는 경우, 분지관으로부터 배출되는 유량은 각 분지관에서의 균등유량(Qi)에서 식 (7)로부터 각 분지관의 유속을 나누어서 각 분지관의 단면적을 산출할 수 있다.When the velocity of the fluid in each branch tube is known from the method of calculating the diameter of the branch tube for the flow equalization of the present invention according to the present invention shown in FIG. 5, the flow rate discharged from the branch tube is expressed by Equal Flow Rate (Q i ) (7), the cross-sectional area of each branch tube can be calculated by dividing the flow rate of each branch tube.

Figure 112017018187210-pat00016
(7)
Figure 112017018187210-pat00016
(7)

상기 식 (7)에서 Q와 u는 분지관 i에서 각각 유량과 속도 그리고 A는 분지관 i의 단면적이다. In the above equation (7), Q and u are the flow rate and velocity in branch pipe i, respectively, and A is the cross-sectional area of branch pipe i.

균등유량(Qi)과 각 분지관에서의 유체속도를 이용하여 각 분지관별 직경을 산출할 수 있게 된다. 따라서 공급관(헤더관)에서 다수의 분지관 또는 분지공으로 균등한 유량을 분배하기 위해서는 이와 같은 방법으로 구한 단면적이 다른 분지관이나 분지관 또는 분지공을 적용하면 된다. The diameter of each branch pipe can be calculated by using the uniform flow rate (Qi) and the fluid velocity in each branch pipe. Therefore, in order to distribute the uniform flow rate from the supply pipe (header pipe) to a plurality of branch pipes or branch pipes, a branch pipe, a branch pipe or a branch pipe having different sectional areas obtained by this method may be applied.

도 6은 본 발명의 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법에 따른 공급관 중심에서의 유속을 나타내는 시뮬레이션 결과이다. 이는 공급관의 중심에서의 유속이 감소되고 최종적으로 공급관의 끝인 말단에서의 유속이 "0"이 된다는 결과를 나타낸다.6 is a simulation result showing the flow velocity at the center of the supply pipe according to the method of calculating the pipe diameter of the branch pipe for the flow rate equalization of the present invention. This results in a decrease in the flow rate at the center of the supply line and finally a flow rate at the end of the supply line at the end becomes "0 ".

도 7은 본 발명의 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법에 따른 공급관의 질이방향에 따른 분지관별 유속을 나타내는 시뮬레이션 결과이다. 시뮬레이션 결과는 공급관의 길이방향으로 갈수록 분지관에서의 유속이 증가되다는 결과를 얻었다, 이는 종래기술인 도 1과 도 2a에서 공급관의 길이방향으로 갈수록 분지관 또는 분지공에서의 유속이 증가된다는 것을 나타내는 분지관의 유속변동과 동일한 결과이다. 도 7에서 산출된 각 분지관별 유속을 통하여 각분지관별 관경을 산출하여 산출된 관경으로 분지관의 관경을 가공하면 모든 분지관으로부터 분배되는 유량이 균등하게 된다.FIG. 7 is a simulation result showing the flow velocity of each branch pipe according to the direction of the supply pipe according to the method of calculating the pipe diameter of the branch pipe for the flow equalization of the present invention. Simulation results show that the flow rate in the branch pipe increases as the length of the supply pipe increases. This indicates that the flow rate in the branch pipe or branch pipe increases in the longitudinal direction of the supply pipe in the prior art Figs. 1 and 2A This is the same result as the flow rate fluctuation of the branch tube. When the pipe diameter of each branch pipe is calculated by calculating the pipe diameter of each branch pipe through the flow rate of each branch pipe calculated in FIG. 7, the flow rate distributed from all the branch pipes becomes equal.

도 8은 본 발명의 본 발명의 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법에 따라 산출된 각 분지관별 관경을 갖으면 공급관의 전 길이에 걸쳐 유량을 균등분배할 수 있다는 나타내는 예시도이다.8 is an exemplary view showing that the flow rate can be uniformly distributed over the entire length of the supply pipe having the diameter of each branch pipe calculated according to the method for calculating the pipe diameter of the branch pipe for the flow equalization of the present invention of the present invention.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

110 : 공급관(헤더관)
D : 공급관(헤더관)의 직경
d : 분지관 또는 분지공의 직경
110: Supply pipe (header pipe)
D: Diameter of the supply pipe (header pipe)
d: Diameter of branch tube or branch

Claims (6)

유체 공급관(110) 입구의 초기압력(pi)을 설정하는 단계(S1);
유체 공급관(110)의 관경을 설정하는 단계(S2);
공급관(110)의 초기유속(ui)을 설정하는 단계(S3);
공급관(110)의 유속(ui+1)을 산출하는 단계(S4);
공급관(110)의 압력(pi+1)을 산출하는 단계(S5);
상기 설정된 초기압력과 초기유속 및 산출된 분지관별 유속(ui+1)과 압력(pi+1)으로부터 순차적으로 모든 분지관별 유속(un)을 산출하는 단계(S6);
상기 산출된 모든 분지관별 유속(u)으로부터 해당 분지관별 직경(di)을 산출하는 단계(S7):로 이루어지되,
상기 공급관(110)의 유속(ui+1)을 산출하는 단계(S4);는
아래의 식 (5)에 의하여 산출되고,
상기 공급관(110)의 분지관별(i) 유속을 산출하는 단계(S6);는
공급관(110)의 말단 분지관(n)의 이후에서의 유속(un+1)이 "0"이 될 때까지 계속되는 특징으로 하는 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법.
Figure 112017043097252-pat00017
(5)
단, p1 : 초기압력, u1 : 초기속도 u1, m=d1/D : 공급관(헤더관)과 분지관 1의 유로 단면적비, ρ : 유체밀도, h : 분지관의 높이, pa : 분지관에서의 유체가 토출된 위치에서의 압력, R : 압력 손실계수이다.
Setting an initial pressure p i of the inlet of the fluid supply pipe 110;
Setting a diameter of the fluid supply pipe 110 (S2);
Setting (S3) the initial flow velocity (u i ) of the supply pipe (110);
Calculating (S4) the flow velocity (u i + 1 ) of the supply pipe (110);
Calculating (S5) the pressure ( pi + 1 ) of the supply pipe (110);
(S6) calculating all the branch pipe flow velocities (u n ) sequentially from the set initial pressure, the initial flow velocity, and the calculated flow velocity (u i + 1 ) and pressure (p i + 1 ) of the branch pipe;
(S7) of calculating the diameter (d i ) of each branch pipe from the calculated flow velocity (u) of each branch pipe,
(S4) of calculating the flow rate (u i + 1 ) of the supply pipe 110
Is calculated by the following equation (5)
The step (S6) of calculating the flow velocity of the branch pipe (i) of the supply pipe (110)
Until the flow rate (u n + 1 ) of the downstream branch pipe (n) of the supply pipe (110) becomes zero.
Figure 112017043097252-pat00017
(5)
However, p 1: the initial pressure, u 1: The initial velocity u 1, m = d 1 / D: supply line (header pipe) and the branch tube 1 of the flow path cross-sectional area ratio, ρ: fluid density, h: height of the branch tube, p a : Pressure at the position where the fluid is discharged from the branch pipe, and R: Pressure loss factor.
삭제delete 삭제delete 유체 공급관(110) 입구의 초기압력(pi)을 설정하는 단계(S1);
유체 공급관(110)의 관경을 설정하는 단계(S2);
공급관(110)의 초기유속(ui)을 설정하는 단계(S3);
공급관(110)의 유속(ui+1)을 산출하는 단계(S4);
공급관(110)의 압력(pi+1)을 산출하는 단계(S5);
상기 설정된 초기압력과 초기유속 및 산출된 분지관별 유속(ui+1)과 압력(pi+1)으로부터 순차적으로 모든 분지관별 유속(un)을 산출하는 단계(S6);
상기 산출된 모든 분지관별 유속(u)으로부터 해당 분지관별 직경(di)을 산출하는 단계(S7):로 이루어지되,
상기 공급관(110)의 압력(pi+1)을 산출하는 단계(S5);는
아래의 식 (1)에 의하여 산출되고,
상기 공급관(110)의 분지관별(i) 유속을 산출하는 단계(S6);는
공급관(110)의 말단 분지관(n)의 이후에서의 유속(un+1)이 "0"이 될 때까지 계속되는 특징으로 하는 유량 균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법.
Figure 112017043097252-pat00018
(1)
단, n은 압력회복계수, pi : 초기압력이다.
Setting an initial pressure p i of the inlet of the fluid supply pipe 110;
Setting a diameter of the fluid supply pipe 110 (S2);
Setting (S3) the initial flow velocity (u i ) of the supply pipe (110);
Calculating (S4) the flow velocity (u i + 1 ) of the supply pipe (110);
Calculating (S5) the pressure ( pi + 1 ) of the supply pipe (110);
(S6) calculating all the branch pipe flow velocities (u n ) sequentially from the set initial pressure, the initial flow velocity, and the calculated flow velocity (u i + 1 ) and pressure (p i + 1 ) of the branch pipe;
(S7) of calculating the diameter (d i ) of each branch pipe from the calculated flow velocity (u) of each branch pipe,
Calculating (S5) the pressure p i + 1 of the supply pipe 110;
Is calculated by the following equation (1)
The step (S6) of calculating the flow velocity of the branch pipe (i) of the supply pipe (110)
Until the flow rate (u n + 1 ) of the downstream branch pipe (n) of the supply pipe (110) becomes zero.
Figure 112017043097252-pat00018
(One)
Where n is the pressure recovery coefficient and pi is the initial pressure.
유체 공급관(110) 입구의 초기압력(pi)을 설정하는 단계(S1);
유체 공급관(110)의 관경을 설정하는 단계(S2);
공급관(110)의 초기유속(ui)을 설정하는 단계(S3);
공급관(110)의 유속(ui+1)을 산출하는 단계(S4);
공급관(110)의 압력(pi+1)을 산출하는 단계(S5);
상기 설정된 초기압력과 초기유속 및 산출된 분지관별 유속(ui+1)과 압력(pi+1)으로부터 순차적으로 모든 분지관별 유속(un)을 산출하는 단계(S6);
상기 산출된 모든 분지관별 유속(u)으로부터 해당 분지관별 직경(di)을 산출하는 단계(S7):로 이루어지되,
상기 공급관(110)의 분지관별(i) 유속을 산출하는 단계(S6);는
공급관(110)의 말단 분지관(n)의 이후에서의 유속(un+1)이 "0"이 될 때까지 계속되고,
상기 분지관별 직경(di)을 산출하는 단계(S7):는 아래의 식 (7)에 의하여 산출되는 것으로 특징으로 하는 유량균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법.
Figure 112017043097252-pat00019
(7)
단, Qi : 균등유량, Asi : 분지관 i의 단면적이다.
Setting an initial pressure p i of the inlet of the fluid supply pipe 110;
Setting a diameter of the fluid supply pipe 110 (S2);
Setting (S3) the initial flow velocity (u i ) of the supply pipe (110);
Calculating (S4) the flow velocity (u i + 1 ) of the supply pipe (110);
Calculating (S5) the pressure ( pi + 1 ) of the supply pipe (110);
(S6) calculating all the branch pipe flow velocities (u n ) sequentially from the set initial pressure, the initial flow velocity, and the calculated flow velocity (u i + 1 ) and pressure (p i + 1 ) of the branch pipe;
(S7) of calculating the diameter (d i ) of each branch pipe from the calculated flow velocity (u) of each branch pipe,
The step (S6) of calculating the flow velocity of the branch pipe (i) of the supply pipe (110)
Until the flow rate (u n + 1 ) of the downstream branch pipe (n) of the supply pipe 110 becomes "0"
The step (S7) of calculating the diameter (d i ) per branch tube is calculated by the following equation (7).
Figure 112017043097252-pat00019
(7)
Q i : Equivalent flow rate, A si : Cross sectional area of branch tube i.
제1항, 제4항, 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 공급관은 보일러의 온수공급관, 열교환기의 열교환된 유체의 공급관, 공조기의 냉매공급관, 냉동기의 냉수공급관, 수계 염색기의 염색빔, 초임계 이산화탄소 염색기의 염색빔 중 하나인 것으로 특징으로 하는 유량균등분배를 위한 분지관의 관경산출방법.
The method according to any one of claims 1, 4, and 5,
Wherein the supply pipe is one of a hot water supply pipe of a boiler, a supply pipe of a heat exchanged fluid of a heat exchanger, a refrigerant supply pipe of an air conditioner, a cold water supply pipe of a refrigerator, a dyeing beam of a water dyeing machine, and a dyeing beam of a supercritical carbon dioxide dyeing machine. A method for calculating the diameter of a branch pipe for a pipe.
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