정수압 계산기는 어떻게 작동하나요?

물탱크의 수면에서 센서까지 깊이와 바닥 가까운 압력계를 나타낸 그림

수면에서 측정 지점까지의 수직 깊이, 액체 밀도, 중력가속도, 수면 압력을 입력하세요. 큰 결과는 액체 기둥이 더한 압력이며, 수면 압력까지 합친 절대압도 함께 표시합니다.

숫자로 확인하는 깊이의 영향

수면 바로 아래. 깊이 0 m, 밀도 1000 kg/m³, g = 9.81 m/s², 수면 압력 101.325 kPa라면 액체가 더한 압력은 0 kPa이고 절대압은 101.325 kPa입니다. 위에 액체 기둥이 없기 때문입니다.

수심 2 m의 센서. 같은 물과 중력, 수면 압력에서 증가분은 19.62 kPa, 절대압은 120.945 kPa입니다. 센서가 중간에 있으면 탱크의 전체 높이가 아니라 센서의 실제 깊이를 입력합니다.

더 조밀한 액체의 수심 5 m. 밀도 1200 kg/m³, g = 9.81 m/s², 수면 압력 101.325 kPa이면 증가분은 58.86 kPa, 절대압은 160.185 kPa입니다. 깊이가 같아도 밀도에 따라 압력이 달라집니다.

p_{\mathrm{g}}=\rho gh,\qquad p_{\mathrm{abs}}=p_0+\rho gh

ρ는 밀도, g는 중력가속도, h는 수직 깊이, p₀는 수면의 절대압입니다. 정지하고 밀도가 거의 일정한 액체에 관한 식이며, OpenStax의 유체역학 설명과 일치합니다. 탱크의 너비는 한 지점의 압력을 결정하지 않습니다.

미터법과 피트·파운드·psi 단위를 전환하면 입력값도 함께 환산되므로 같은 상태를 계산합니다. 계산은 표시 단계에서만 반올림합니다. 기본 수면 압력 101.325 kPa는 NIST의 표준 대기압이지 현재 지역의 기압 측정값이 아닙니다.

흐름, 펌프, 큰 밀도 변화, 서로 다른 액체층은 이 단일 밀도 모델의 범위를 벗어납니다. 여러 층은 각 층의 ρgh를 따로 계산해 더해야 합니다. 결과는 한 지점의 압력이며 용기 벽 전체에 작용하는 힘이나 안전 허용 압력이 아닙니다.

게이지압은 액체가 더한 압력입니다. 절대압에는 수면에 이미 작용하는 압력도 포함됩니다.

액체 표면에서 원하는 지점까지 수직으로 잽니다. 경사진 벽을 따라 잰 길이는 사용하지 않습니다.

같은 액체와 깊이, 중력, 수면 압력이라면 한 지점의 압력은 같습니다.

진공이 있는 이론적 상황이라면 가능합니다. 일반적인 개방형 탱크의 조건은 아닙니다.

이 계산기는 밀도 하나를 받습니다. 각 층의 밀도와 두께로 증가분을 구한 뒤 합하세요.

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절대 압력	199.425 kPa
깊이 단위당 증가량	9.81 kPa/m