1 교축(스로틀링)
1) 정의
- 관내 유체가 갑자기 좁아진 통로(노즐, 오리피스)를 통과하고, 외부에 대해 일을 하지 않으면서, 압력 및 온도를 강하 시키는 장치.
- 형태상 관로가 갑자기 좁아지는것으로 교축장치라 하며 이러한 압력강하/온도강하 현상을 교축(현상)이라 한다.
- 스로틀링(Throttling) 이라고도 불림.
2) 특징
- 단열상태로 교축현상이 발생하면 압력 및 온도를 낮출 수 있다.(단열팽창)
2 노즐
1) 정의
- 고속의 유체 분류를 만드는 장치
- 압력에너지를 감소시키고 운동에너지를 증가시키는 기기
- 원리 : 고압의 액체를 분출시킬 때 분출 단면적을 작게 하면 압력에너지가 속도에너지로 바뀌는 것을 이용.
2) 특징
- 자동차의 기화기, 분무기, 가압식 석유풍로의 석유 출구 등에 사용
- 수차, 증기터빈 등에서는 물 또는 증기를 노즐로부터 분출시켜 날개차를 고속으로 회전시켜 속도에너지를 기계적인 에너지로 전환시킬때 사용됨.
- 끝이 가느다란 노즐을 끝조림(수축)노즐이라 하고, 도중에서 한 번 가늘어지고 그 끝이 넓어진 것을 발산(확대)노즐 또는 드라발노즐이라고 한다.
- 유로면적을 좁혔다가 넓히면 초음속의 분류(噴流)를 얻을 수 있다.
3) 노즐내 유동
- 출구속도 : V=(2(h1-h2)^0.5
- 음속 : C=(kRT)^0.5
* k : J/kg, R : J/kgK
- 임계압력
* Pc = P1(1/(K+1))^(k/(k-1))
3 오리피스
1) 정의
- 유체를 분출시키는 구멍으로, 교축 통로(판에 구멍을 뚫어서 통로를 연결하는 구조가 많음)를 말한다.
2) 특징
- 유량을 측정하기 위해 주로 사용되며, 관로의 중간에 설치하는 스로틀 기구의 하나로서, 유량-차압의 1차 변환 요소이다.
- 관로의 중간에 관로의 단면적보다 작은 구멍이 있는 얇은 판으로 유입 쪽에 예리한 가장자리가 있는 스로틀형태이다.
- 유체가 그곳을 흐를 때 그 압력 차가 유량에 의하여 변환하는 것을 이용하는 것이다.
- 구멍이 동심원 형상으로된 동심 오리피스 외에 편심 오리피스, 결원(缺圓) 오리피스가 있다.
4 디퓨저
1) 정의
- 유체의 속도를 감소시켜 유체의 정압력을 증가시키는 기기.
- 유체의 유속을 원활하게 줄이고 정압을 상승시키기 위해 사용되는 확대관을 말한다.
2) 특징
- 아래와 같이 확대관의 입구 1과 출구 2 사이에 위치의 높이와는 관계없고 또 점성에 의한 손실이 무시될 수 있는 것이라 하면 다음 관계가 성립한다.
- 경사각이 4~5°일 때에 최대가 되는데 이를 확대관 효율의 최대라한다.(해당 경사각일 때 가장 손실이 적다.)
- 초음속류의 압축성 유체를 저속도로 하여 정압을 회복시킬 때에 가장 좁은 부분(슬롯)이 있는 라발관이 많이 사용되고 있다.
