속도 압력 계산기

유체 역학 및 공학에서 속도로부터 압력을 계산하는 것은 기본적인 개념으로, 움직이는 유체가 표면에 미치는 힘은 유체의 운동과 밀도로 인해 발생한다는 사실을 보여줍니다.

속도로부터 압력을 계산하는 공식

속도로부터 압력을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

\[ P = \frac{V^2 \cdot d}{2} \]

여기서:

• P는 파스칼(Pa) 단위의 압력입니다.
• V는 초당 미터(m/s) 단위의 유동 속도입니다.
• d는 입방 미터당 킬로그램(kg/m^3) 단위의 유체 밀도입니다.

이 방정식은 에너지 보존의 원리, 특히 유체의 속도를 압력과 관련시키는 베르누이 원리에서 도출되었습니다.

계산 예

다음 예를 통해 계산 과정을 살펴보겠습니다.

예제 문제 #1:

• 유동 속도(V): 53 m/s
• 밀도(d): 34 kg/m^3

계산: \[ P = \frac{53^2 \cdot 34}{2} = 47753 \text{ 파스칼} \]

예제 문제 #2:

• 유동 속도(V): 83 m/s
• 밀도(d): 13 kg/m^3

계산: \[ P = \frac{83^2 \cdot 13}{2} = 44778.5 \text{ 파스칼} \]

이러한 예들은 유체 역학 및 항공 역학과 관련된 분야에서 일하는 엔지니어와 과학자들이 유체의 속도와 밀도로 인해 발생하는 압력을 계산하는 방법을 보여줍니다.

속도로부터 압력을 계산하는 중요성

속도와 압력의 관계를 이해하는 것은 다음과 같은 이유로 중요합니다.

• 유체 시스템 설계: 파이프, 덕트, 채널이 유체 운동으로 인해 발생하는 압력에 견딜 수 있도록 설계합니다.
• 공기 역학 분석: 항공기, 차량, 건물에 작용하는 힘을 예측합니다.
• 환경 공학: 구조물에 대한 바람 압력과 자연 채널의 물 흐름을 평가합니다.

자주 묻는 질문

• 속도와 밀도에는 어떤 단위를 사용해야 합니까?

  • 공식의 매개변수와 일관성을 유지하기 위해 속도에는 초당 미터(m/s), 밀도에는 입방 미터당 킬로그램(kg/m^3)을 사용하십시오.

• 이 공식을 모든 유체에 사용할 수 있습니까?

  • 네, 이 공식은 모든 유체에 적용되지만 밀도 값은 주어진 조건에서 유체의 특성을 정확히 반영해야 합니다.

• 이 계산은 베르누이 방정식과 어떻게 관련됩니까?

  • 이 계산은 베르누이 원리를 직접 적용한 것으로, 흐르는 유체에서 압력이 유체 속도와 밀도에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다.