💨 공기 덕트 마찰 손실 계산기

사각 또는 원형 공기 덕트의 마찰 손실을 계산합니다.

Inputs

공기 유량 (Q)

덕트 폭 (W)

덕트 높이 (H)

절대 조도 (ε)

Galvanized Steel: ~0.0003 ft (0.09 mm)

Results

단위 길이당 마찰 손실

0.000 Pa/m

공기 유속 (v)

0.0 m/s

수력 직경 (Dh)

0.0 mm

덕트 단면도

계산기 설명

공기 덕트 마찰 손실은 공조(HVAC) 덕트를 통해 공기가 흐를 때 벽면 마찰로 발생하는 단위 길이당 압력 강하입니다. 이 손실을 정확히 예측해야 팬(송풍기) 용량을 적정하게 선정하고, 각 취출구까지 요구 풍량을 균형 있게 공급할 수 있습니다.

이 계산기가 구하는 것

직사각형 덕트의 폭과 높이로부터 원형 덕트와 동일한 마찰을 내는 상당 직경(De)을 먼저 구하고, ASHRAE 경험식을 이용해 100 ft당 마찰 손실(in.w.g.)을 계산합니다. 원형 덕트라면 그 지름을 그대로 De로 사용합니다.

왜 필요한가

덕트 크기 결정 및 팬 정압(외부 정압) 산정
등마찰법(equal-friction) 설계로 균형 잡힌 풍량 분배
소음·에너지 측면에서 적정 유속 범위 유지 확인

계산 공식

공기 덕트 마찰 손실 공식

먼저 직사각형 단면을 등가 원형 단면으로 환산한 뒤, 유속과 상당 직경으로 마찰 손실을 구합니다.

상당 직경 (De)

D_e = 1.3\,\dfrac{(WH)^{0.625}}{(W+H)^{0.25}}

ASHRAE 경험식 (in.w.g. / 100 ft 기준)

\Delta P = 0.109136\,\dfrac{(V/1000)^{1.9}}{D_e^{1.22}}

ΔP — 마찰 손실 [in.w.g. / 100 ft]
Dₑ — 상당(수력) 직경 [in]
V — 공기 유속 [ft/min]
W, H — 덕트 폭과 높이 [in]

식의 의미 (어떻게 구하나)

마찰 손실은 유속 V의 약 1.9제곱에 비례합니다. 유속을 조금만 높여도 손실이 급증합니다.
상당 직경 De가 클수록(덕트가 클수록) 손실이 감소합니다 (De^1.22에 반비례).
같은 단면적이라도 정사각형에 가까울수록 De가 커져 마찰이 적고, 납작할수록 손실이 큽니다.

계산 예시

폭 W = 12 in, 높이 H = 12 in인 덕트의 상당 직경은 De = 1.3 × (144)^0.625 / (24)^0.25 ≈ 1.3 × 21.8 / 2.21 ≈ 12.8 in입니다. 유속 V = 1500 ft/min이면 ΔP = 0.109136 × (1.5)^1.9 / 12.8^1.22 ≈ 0.109136 × 2.14 / 21.9 ≈ 0.011 in.w.g. / 100 ft가 됩니다.

유용한 팁

실무 팁

등마찰법에서는 보통 0.08~0.1 in.w.g./100 ft를 설계 기준으로 잡아 덕트 크기를 정합니다.
주 덕트는 소음을 줄이려 유속을 낮게(예: 1000~1500 ft/min), 지관은 조금 높게 잡습니다.
엘보·티·댐퍼 등 부속의 국부 손실은 별도로 상당 길이나 손실계수로 더해야 전체 정압을 얻습니다.

한계와 주의사항

이 경험식은 표준 공기(약 20°C, 대기압)와 매끄러운 아연도 강판 덕트를 가정합니다.
플렉시블 덕트나 거친 내면은 조도가 커서 실제 손실이 훨씬 큽니다. 보정계수를 적용하세요.
공기 밀도가 표준과 다르면(고온·고고도) 손실이 달라지므로 밀도 보정이 필요합니다.