유속과 유압의 변화

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1 유속과 유압의 변화 nostar 4 190 2022.12.07 11:40

여러개의 펌프를 사용 시 누수 위험이 있다는 조언을 듣고 자료를 다시 찾아 봤습니다.우선 제가 알고 있는 것은 펌프가 유압이 500mbar를 넘을 수 없고 그 전에 유속이 0이 된다는 것이었습니다.  하지만 여러개의 펌프가 사용된다면 정말 동일할 것인가란 질문이 생겼습니다. https://www.xtremerigs.net/2014/01/23/ek-dual-d5-top/2/<img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2022/12/06/730206ca4d0aa2476a82ea80b55cca2e.png" alt="퀘이사존">24V를 인가한 D5 듀얼 펌프의 유속과 유압을 보여 주는 그래프입니다. 듀얼 D5에 24V 컨트롤러를 사용하면 D5 3~4개의 힘을 보여줍니다.당연히 MAX RPM에서 유속도 빨라지고 유압도 증가되며 유속이 0이 되는 지점에서 가장 높은 유압이 측정됩니다.  15PSI는 1.03bar를 의미하죠. 높긴 높네요. 경질 튜브는 바로 "펑"될 수 있는 위험한 유압입니다.  물론 냉각수는 흐르고 있으므로 그 보다는 낮은 유압이 형성됩니다. 그래도 위험 구간입니다.우선 제가 이해하고 있던 것은 틀렸네요. <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2022/12/07/f5b46e210e72e85ee37dbb19175e3f7a.png" alt="퀘이사존">일반적인 D5펌프의 최대 유압은 5PSI 즉 0.34bar입니다.    D5 한개가 사용된 루프에서 최대 RPM에서 4L/min의 유속을 가진다면 4.1PSI로 약 0.28bar로 추측할 수 있습니다.   <img src="https://img2.quasarzone.com/editor/2022/12/07/65fc9cb173f0263adeb7b62716c0a8c2.png" alt="퀘이사존">EK 자료는 왼쪽은 수압을 mbar로 표기하고 있습니다.  4L/min의 유속을 가진다면 270mbar로 0.27bar로 비슷하다는 것을 알 수 있습니다. DDC 펌프의 경우 같은 유량이라면 380mbar로 조금 더 높다는 것을 확인 할 수 있습니다. 자동압력 조절밸브는 온도 상승으로 발생하는 팽창에 의한 압력 상승 시 누수를 방지하는 기능이라서 펌프로 가압되는 수로내 압력을 해소할 수 없습니다. 이건 간단하게 물통 상단 엔드 플러그를 제거하거나 압력 자동 밸브를 사용하거나 열린 상태로 놔도 유속이 거의 변화가 없다는 것을 확인하실 수 있습니다.이론적으로는 엔드 플러그로 막은 경우 펌프 동작 시 물통의 기압은 (-)가 되기 때문에 매우 미약하지만 오히려 가압을 방해할 것 같습니다.  사실 압력 자동 밸브는 일정 이상의 압력이 쌓이면 공기를 배출해주는 기능을 제공하면서 냉각수가 넘치지 않게 해주는 부품이죠. 조금 더 확인해 봐야할 주제인 것 같습니다.   제가 호스를 선호하는 이유고 그래서 지금까지 펌프 4개를 사용해도 문제가 없었겠지만 여러개의 펌프를 사용하는 경우 누수 위험이 증가한다는 것은 확실합니다.  하지만 D5 듀얼탑을 사용하셔도 0.3bar 이상 가압될 경우가 거의 없으므로 크게 걱정하실 이유는 없습니다.이 문제는 3개 이상의 펌프를 사용할 경우 고려해야할 누수 위험입니다.   동일 펌프를 사용해도 루프 저항에 따라 유속과 유압이 변합니다.펌프힘이 고정되면 낮은 유압에서 높은 유속이 확보되며 반대로 높은 유압에서는 유속이 낮아집니다.
유압이 높다는 것은 루프 내 흐름 저항이 높다는 것을 의미합니다.
그리고 이 루프 흐름 제한은 유속이 증가에 보다 더 급격하게 증가합니다. 결국 루프 한계 유속을 벗어나지 못 합니다. 
예를 들면 제 시스템은 
펌프 1개 : 3.4L/min
펌프 2개 : 5.2L/min
펌프 3개 : 6.4L/min
펌프 4개 : 6.8L/min
한계 유속으로 예측되는 7~7.2L/min에 근접하지만 유속 증가는 펌프 3개 부터는 매우 비효율적입니다.

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