순간 수격파의 관 만곡부내 전파에 따른 과도력

Transient Forces on Pipe Bends by the Propagation of Pressure Wave

순간적인 밸브의 개폐 등에 의해 생성된 압력파가 관의 만곡부를 지날 때 만곡부에 미치는 힘은 변화한다. 본 연구에서는 이러한 힘의 변화량을 해석적으로 유도하였다. 본 해석에 의하면 힘의 변화량은 유체의 운동량 변화보다는 주로 정수압에 의해 결정되며, 압력파가 만곡각의 90$^{\circ}$ 이상인 만곡부를 지날 때에는 여기에 미치는 연직성분 힘의 방향이 바뀌는 것으로 나타났다.

External foces acting on a pipe bend change when a transient pressure wave propagates through the bend. Analytical expressions are derived to compute the changes of these forces when the instantaneous pressure wave passes through the bends. This analysis reveals that these forces depend mainly on static pressure rather than fluid momentum. The analysis also reveals that the change of the vertical component of the force acting on a pipe bend with an angle larger than 90$^{\circ}$ may reverse in direction during the passage of a pressure wave through the bend.