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코제니-카르먼의 식 [Kozeny-Carman's equation] 편집

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요약 편집

고정 충전층에 의한 단일 유체의 압손실을 나타내는 식


상세설명 편집

고정 충전층에 의한 단일 유체의 압손실을 나타내는 식이다. 층내의 유체 유로를 균일 지름의 모세관 집합으로 보고 관내 유동에 대한 푸아죄유의 식을 적용하면 다음 식이 얻어진다.

, u0는 공관(空管) 기준 평균 유속, ε은 공간율, k는 상수, S0는 고체 입자 규준 비표면적, Δp는 압손실, gc는 중력 환산 계수, μ는 유체의 점성도, L은 충전층의 두께로 한다. 이 식을 코제니-카르먼의 식이라 한다. 처음 1927년에 J. Kozeny가 제출하여, 1937년 이후에 P.C. Carman이 개량한 것이다. k는 실험적으로 5.0(±10%)이 되는데

( 는 입자 지름, 는 형상계수)

의 관계이므로 위 식은

로 되는데(ρ는 유체의 밀도) 이 식은 Max Leva가 구한 실험식(우변의 계수는 200)에 가까운 값을 준다. 이상은 층흐름 상태, 즉 구(), 안장, 파쇄 고체 등의 중실(中實) 입자에 대해 레이놀즈수 Re=ΦsDpu0ρ/6(1-ε)μ<2.0, 라시히 링 등의 중공(中空) 입자에 대해서는 Re0.25의 범위에서 성립되는데, Re가 이것보다 큰 경우, 즉 난류역에서는 정밀도 ±35%로 다음 식에 의해 표시된다.

중심 입자 :

중공 입자 :

코제니-카르먼의 식은 충전층의 압력 강하만이 아니라 가루 입자의 비표면적의 결정(투과법)이나 입자 유동화의 이론에도 적용되고 있다.


관련정보 편집

  • 카테고리 수질 
  • 연관어  
  • 동의어  
  • 북한용어
  • 참조화학대사전, 2001. 5. 20., 세화
  • 작성자한국물관리정책연구소 황대호

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Last updated 2016-11-24

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