을 일정하게 하고 와 을 같은 압력에서 를 크게 하면 B점의 유속이 증가되고 도 내려가지만 가 어떤 값이 되면 를 그 이상 증가시켜도 B점의 유속과 압력은 일정한 값으로 된다.

이 일정하게 될 때 압력 를 임계압력 라 한다.

오리피스의 흐름은 음속을 넘지 못한다.

그렇다면 를 높여도 왜 음속 이상으로 되지 않는가를 생각해 본다.

압력 의 상태에서 의 압력을 내려 보면 공기 중에서의 압력변화가 전달되는 속도는 음속이기 때문에 B점에서 음속이 되어 있으면 아무리 의 압력을 내려도 상류측 B점에는 압력이 전달되지 않으며 그 때문에 B점은 하류측의 압력 영향을 받지 않는다.

이런 이유로 B점의 압력 는 일정값이 되고 유속은 음속을 넘지 않는다.

B점이 음속으로 될 때의 조건은 와 의 압력비로서 결정되며 아래쪽과 같은 관계가 있다.

임계압력을 넘은 오리피스의 흐름

임계 압력 를 넘으면 오리피스를 흐르는 유량은 [그림 2]에 제시하는 것처럼 에 비례한다.
이 절대 진공이면 와 의 관계는 임계 압력 이상이므로 유량과 공급 압력과의 관계는 직선 OBC가 된다.

이 대기압(1.033kgf/㎠abs)일 때의 임계 압력 는 다음의 값이 된다.

[그림 3]의 흐름에서는 가장 축소된 B점의 단면적이 유효 단면적이 된다.

각 공기압 기기의 유효 단면적은 이상적인 오리피스의 흐름에 의해 정해진 시험 방법으로 실측한다.

[예제1]

[그림 3]에 제시한 것처럼 배관 도중의 오리피스 전후의 압력을 측정하니까 = 6kgf/㎠G, =5kgf / ㎠G 였다. 오리피스의 유효 단면적이 8mm이고 실내 온도가 208℃ 이면 좁혀진 부분을 흐르는 유량은 얼마나 되는가?

[풀이]

/=(6+1.033) / (5+1.033) = 1.17 < 1.893, 오리피스부를 흐르는 속도가 아음속역이므로 아음속역의 식을 사용해서 계산한다