유체역학
(Fluid Mechanics)
7
장 펌프 및 송풍기
7.1
펌프의 종류
7.2
원심펌프
7.3
펌프의 양정
7.4
펌프의 동력 및 효율
7.5
펌프의 직 병렬 작동
∙
7.6
비속도와 상사의 법칙
7.7
펌프의 이상 현상
7.8
소방펌프
7.9
송풍기
7-2 원심펌프
▪ 원심펌프는 날개의 회전차(Impeller)
에 의한
원심력에 의하여 압력의 변화를 일으켜 유체를 수송하는
펌프이다.
◘ 구조와 원리
z
m
○물이 채워진 용기가 축을 중심으로
일정한 각속도 ω [rad/s]로 회전하면,
○원심력으로 인해 가장자리로 작용하는 압력이 증가하고
○중심부는 수위가 낮아져
, 중심 바닥은 압력이 감소
○따라서 외부에서 중심부로 물이 흡입
h
0 : 회전하기 전 수면의 위치
h
1 : 각속도 ω[rad/s]로 회전할 때 수면 중심 위치
z
m: 벽면에서 수면의 높이
비중
S, 두 h
인 유체의 압력
P = S × 9800 × h [Pa] = S ×0.1 × h
[kg
f /cm
2
]
7-3 펌프의 양정
[1] 실양정(H
a : actual head)
☞ 펌프를 중심으로 흡입액면에서 송출액면까지 수직 거리
H
a = Hs + Hd
H
a : 실양정= Hs + Hd
H
s : 흡입실양정 → 펌프를 중심으로 흡입액면까지 수직 거리
H
d : 송출실양정 → 펌프를 중심으로 송출액면까지 수직 거리
[2] 계기양정(H
m ; manometric head)
☞ 흡입관 측에 진공계기, 송출관 측에 압력계기를 부착하여 마찰손실을 계산
[3] 전양정(H
t ; total head)
P
s : 흡입액면의 압력,
P
d : 송출액면의 압력
v
s : 흡입관에서 평균유속
v
d : 송출관에서 평균유속
h
l : 마찰손실수두
예제
7-1) 흡입배관과 토출배관의 구경이 같을 때 전양정은?
31.8[m]
예제
7-2) 양수장치를 설계하고자 하는데 취급하는 액체는
500C 맑은 물이고, 흡입액면에 작용하는 압력은 대기압이며,
송출액면의 압력은
5[kg
f /cm
2
]이다
. 실양정은 30[m], 전체
손실수두는
5[m]이며, 흡입관과 송출관에서 유속이 같다면
전양정은
?(
단, 500C 맑은 물의 밀도는 988.1 kg/m3 이다.)
☞ γ = ρg = 988.1 × 9.8 [N/m3]
예제
7-3) 펌프를 운전해서 정격유량을 수송하고 있을 때,
압력계와 진공계의 눈금이 각각
38[m],2[m], 압력계와
진공계 수직거리가
40[cm]일때 계기양정은? (
단, 흡입관과
송출관의 지름은 같다
)
40.4[m]
[1] 펌프의 동력
7-4 폄프의 동력 및 효율
∙ 관로에 유량 Q를 수송할때, 유체에 압력 P 를 가해주어야 한다면,
펌프의 동력은 얼마나 되어야 할까요
?
∙ P = H 이므로 PQ = HQ
[W]
☞ 동력(또는 출력) 은 영어로 Power 이다.
따라서 기호는 P 로 표기한다.
압력의 기호와 혼동하지 말아야 한다.
[1] 펌프의 동력
7-4 폄프의 동력 및 효율
☞
즉, 수두 H 에 유량 Q를 수송할때 필요한 동력 P 는,
( 유량 Q의 단위 [m3/s] )
(유량 Q의 단위
[m3/min])
에제
7.5) 어떤 펌프의 토출량이 0.006 [m3/min], 전양정
25[m],
효율
65%, 전달계수가 1.1 일 때, 전동기의 용량은 ?
Q = 0.006 [m3/min], H = 25 [m], K = 1.1, 65
2011년 기계기사 2차
28. 유량이 0.5 m3/min일 때 손실수두가 5m인 관로를 통하여 20m
높이 위에 있는 저수조로 물을 이송하고자 한다
. 펌프의 효율이 90%라고
할 때 펌프에 공급해야 하는 전력은 약 몇
kW인가?
2.264 [kW]
전수두 H는 얼마인가
? (수두 1 m는 9800 Pa = 9.8 kPa)
전수두
H = 위치두 + 압력두 + 마찰두
= 20 m + 0 m + 5 m = 25 m
2010년 기계기사 3차
37. 물을 0.025 m3/s
의 유량으로 퍼 올리고 있는 펌프가 있다. 흡입측
계기 압력은
- 3 kPa 이고 이보다 100 m 위에 위치한 곳의 계기 압력은
100 kPa이다. 배관에서 발생하는 마찰손실이 14 m 라 할때 펌프가
물에 가해야 할 동력은 몇
kW인가 ?(
단, 흡입, 송출측 관지름은 모두
100 mm이고 물의 밀도는 1000 kg / m3이다.)
㉮
10.3 ㉯ 16.7
㉰
21.8 ㉱ 30.5
( Q [m3/s], H [m] )
전수두 H 는 얼마인가
? (수두 1 m는 9800 Pa = 9.8 kPa)
전수두
H = 위치두 + 압력두 + 마찰두
= 100 m + 10.5 m + 14 m = 124.5 m
2010년 기계기사 1차
38. 펌프의 회전 속도가 1500 rpm 이고 압력상승이 6.86 MPa,
송출량이
53 l /min 일때 소비된 축동력은 7.4 kW이다.
펌프의 전효율은 약 몇
[%] 인가 ?
㉮
94.6 ㉯ 79.8
㉰
80.3 ㉱ 81.9
전수두 H는 얼마인가
? (수두 1 m 는 9.8 kPa)
전수두
H = 700 m
Q = 53 l /min = 0.053 m3/min
에제
7.6) 운전중의 펌프의 압력을 조사하였더니, 토출측 압력계는
5.5 [kg
f /cm
2
], 흡입측의 진공계는 100 [mmHg]이다.
압력계는 진공계보다
30 [cm] 높은데 설치되어 있다.
다음 물음에 답하시오
.
① 펌프의 전양정
② 펌프의 토출량이
260 [l/min]이다. 펌프의 기계효율이 0.7,
수력효율이 0.9, 체적효율이 0.95 이다. 축동력(KW)은 ?
5.5 [kg
f /cm
2
] = 55 [mAq], 100 [mmHg] = 1.36 [mAq]
∴ 전양정 H = 55 [mAq] +1.36 [mAq] + 0.3 [mAq] = 56.66 [mAq]
③ 전동기의 용량은
?
축동력
(KW) = 4
[kW]
전동기용량
(KW) = 축동력 ∙ 전달계수 = 4.4 [kW]
전효율 η
= 0.7 × 0.9 × 0.95 = 0.6
예제
7-22) 다음 그림과 같이 포소화 설비를 하였다. 아래 물음에 답하시오.
(단 포헤드의 방사압두는
25[m], 배관상의 총마찰손실은 12[m],
펌프효율
60%, 전달계수 1.1
임)
①최소 전양정은
?
25 [m] + 12 [m] + 2.5 [m] = 39.5
[m]
②펌프동력은
? (단 토출량은 643.5 [lpm]
임)
7.596
[KW]
Q = 643.5 l /min = 0.6435 m3/min
7-6 비속도와 상사의 법칙
[1] 비속도(specific
speed)
펌프의 비속도
N
s 는
▪ 임펠러의 상사성 또는
▪ 펌프의 특성 및 형식을 결정하는 데 이용
에제
7.7) 양정 220[m], 회전수 2900[rpm], 비교회전도 176
[rpm]인 4단 원심펌프에서 유량 Q[m3/min]
은?
에제
7.8) 양정 80[m], 회전수 1800[rpm], 토출량 15[m3/
min]인 펌프가 있다. 편흡입 1단 펌프와, 2단 펌프, 양흡입 1단
펌프에 대한 비속도는
?
① 편흡입 1단 펌프
② 편흡입 2단 펌프
③ 양흡입 1단 펌프
7-6 비속도와 상사의 법칙
[2] 상사의 법칙(Affinity law-유사성)
비속도가 같으면
, 펌프의 크기가 달라도 이를 상사라 함.
☞ 상사의 경우, 회전수(N), 임펠러의 지름(D)에 따라,
☞ 동일한 펌프를 다른 속도에서 운전할 경우에는, D
1= D2
토출량 비
양정 비
축동력 비
35. 회전속도 N(rpm)
일 때 송출량 Q( m3/min),
H(m)
인 원심폄프를 상사한 조건에서 회전속도를
1.4N(rpm) 으로 바꾸어 작동할 때 유량 및 전양정은?
동일한 펌프이므로
D
1 = D2
송출량은
1.4
배, 양정비는 1.42 = 1.96
2011년 기계기사 3차
토출량 비
양정 비
35. 회전속도 1000 rpm 일 때 송출량 Q[m3/min], 전양정 H[m]
인
원심펌프가 상사의 조건에서 송출량이
1.1 이 되도록 회전 속도를
증가시킬 때 전양정은
?
→ 1.21 H
2011년 기계기사 2차
▪ 동일한 펌프이다. ☞ D
1= D2
토출량 비
양정 비
에제
7.9) 어떤 폄프가 2000[rpm]으로 회전하며, 전양정
100[m]
에, 0.25[m3/s]의 수량을 방출한다. 이것과
상사로서 크기가 2배되는 펌프가
1500[rpm]으로 운전할
때, 수량은 몇 [m3/s] 인가?
토출량 비
에제
7.10) 어떤 폄프가 2000[rpm]으로 회전하며, 전양정
100[m]
에, 0.25[m3/s]의 수량을 방출한다. 이것과
상사로서 크기가 2배되는 펌프가
1500[rpm]으로 운전할 때,
전양정은
?
양정 비
양정
에제
7.11) 주파수가 50[Hz] 지역에서 펌프의 회전수가
1450[rpm]
인 경우에 양정 25[m]유량 4[m3/s],
축동력
22[KW]
인 펌프가 60[Hz]지역에서 회전수가
1740[rpm]으로 된다면, 축동력은?
▪ 동일한 펌프 ☞ D
1= D2
축동력 비
축동력
Q
2 =
2.13[m3/min]
10. 토출량 1.6 [m3 / min], 회전수 N = 1,200 rpm인
송수펌프가 있다
. 이 송수 펌프의 회전수를 1,600 rpm 으로
하면 토출량
[m3 / min]은 얼마인가 ?
토출량 비
☞ 연성압력계는 진공압력계를 말한다
.
1 [mH
2O] = 73.5 [mmHg],
6. 물올림 중인 어느 수평 회전축 원심펌프에서 흡입측 측에
설치된 연성압력계가
500 mm Hg
를 가르키고 있었다면,
이 펌프의 이론 흡입양정은 얼마인가
?
(
단, 대기압은 절대압력으로 1.03 kg
f /cm
2
이다
. )
1.03 kg
f /cm
2
= 760 mm Hg = 10.33 mH
2O
17. 펌프의 흡입측 측에 설치된 연성계의 눈금이 0.852 kg
f /cm
2
을 가르키고 있었다
. 흡입측 배관으로 흡입이 가능한 수두는 얼마인
가
?
(
단, 대기압은 1.033 kg
f /cm
2
이다
.)
0.852 kg
f /cm
2
= 8.52 mH
2O
비속도
9. 양정 220 m, 회전수 N = 3,000 rpm,비교회전도 176 인
4단 원심펌프에서 유량
Q [m3 / min]을 구하시오.
☞ 두 대의 펌프를 병렬 연결하면
,
▪ 전 유량은 단일 펌프의 2배 가 되나,
▪ 압력은 단일 펌프 때와 같다
15. 양정 1 H, 토출량 1Q
인 송수펌프 2대를 병렬로 연결하면
펌프의 양정과 토출량은
?
① 1H, 1Q ② 1H, 2Q ③ 2H, 1Q ④ 2H, 2Q
27. 원심펌프를 병렬 연결시 무엇이 어떻게 되는가 ?
① 유량증가 ② 양정증가 ③ 유량감소 ④ 양정감소
21. 양정 25 m, 송출량 0.14 m3 / min, 펌프 효율 60%인
2단 터어빈 펌프의 출력을 구하시오
( 단 K = 1.1)
26. 양정 50 m, 회전수가 600 rpm 인 펌프가 있다.
회전수를
800 rpm 으로 하면 양정은 몇 m 가 되겠는가 ?
40. 양수장치에서 실양정을 30 m, 흡입수변에 작용하는
압력은 대기압
(101.3 kPa)이고 송수관에 작용하는 압력은
490.3 kPa 이다. 전관로의 수두가 7 m라면 펌프의 전양정은
몇 m 인가
? (
단, 펌프의 흡입측과 토출측의 구경은 같다.)
㉮
67.3 ㉯ 76.7 ㉰ 82.3 ㉱ 92.2
7장 주관식
2. 펌프 양수량이 0.6 [m3 / min], 관로의 전손실수두가 5m
인
펌프가 펌프 중심으로 부터 1m 아래에 있는 물을 높이 20 m
의
송출 액면에 양수하고자 할 때 펌프의 축동력은 얼마인가
?
(
단, 펌프의 효율은 0.6 이다. )
11. 어떤 펌프가 2,000 rpm 으로 회전하여 전양정 100 m에
0.15 [m3 / s]
의 수량을 방출한다. 이것과 상사로서 크기가
2배 되는 펌프가
1500 rpm 으로 운전될 때 수량은 몇 [m3 / s]가
되는가
?
토출량 비
7-7 펌프의 이상 현상
[1] 펌프의 캐비테이션과 NPSH
1) 캐비테이션(cavitation)
의 정의
■ cavitation 이란 :
▪ 배관내 액체의 압력이 증기압 이하로 내려가서
국부적으로 비등 현상이 일어나 증기가 발생하여
증기 공동(空洞)을 만드는 현상
▪ 흡입양정이 높거나, 물의 온도가 상승하면,
펌프 흡입구에서 물의 일부가 증발→기포발생 → 펌프의
임펠러를 거쳐 →토출구 → 압력상승 →기포 소멸
▪ 소멸순간에, 소음, 진동, 관부식 및 심한 경우 펌프흡입
불능 상태 유발
▪ 압력이 국부적으로 포화증기압 이하로 내려가서 기포가
생성되는 원인은
, 흡입양정이 높거나, 유속의 급변 또는
와류의 발생
, 유로에서 장애 등에 의해 발생
2) 흡입수두(NPSH, Net Positive Suction Head)
cavitation의 발생을 막기 위해서는, 펌프를 설치하는 주변
조건과 환경에 따라 다음을 고려해야 함
.
① 유효흡입수두(NPSH
av)
② 필요흡입수두(NPSH
re )
- 흡입능력으로 제작사의 펌프 고유특성임.
가) 유효흡입수두(유효흡입양정 NPSH
av)
■ 유효
NPSH :
펌프와는 무관하게
, 펌프 흡입구 중심까지 유입되어 들어오는
유체의 외부 압력을 절대압력으로 나타낸 값에서 포화증기압을
빼준 값으로
,
즉,
가) 유효흡입수두(유효흡입양정 NPSH
av)
H
av : 이용가능한 유효 흡입양정(NPSH-available)
P
a : 흡입수면의 절대압력 [kgf/m
2
](
표준대기압 =10.332 [kg
f/m
2
]
H
S : 흡입실양정 ☞흡수면에서 펌프까지 높이
▪ 흡상일때 “-”, 압입일때 “+”
P
vp : 포화증기압 [kgf/m
2
]
h
fs : 흡입측 총마찰손실수두
γ
: 비중량 [kgf/m
3
]
► H
av 는 토출량이 증가하거나 흡입측 관로가 길어지는
만큼 작아져서 캐비테이션 위험도가 증가한다.
① 흡수면에 대기압이 작용할 때 NPSH
av
☞ 그림에서 NPSH
av는 :
NPSH
av = 10.3 [m] – 0.3 [m] – H
S – hfs = 10 [m] – HS –
h
fs
② 흡수측이 밀폐수조인 경우 NPSH
av
☞
H
S 는 반드시 압입
ㄱ) 액면에 포화증기압 P
vp 가 작용할 때
ㄴ) 액면에 압력 P
S(=[kgf /m
2
], abs )
가 작용할
때
ㄷ) NPSH의 계산시
① 흡수면에 대기압이 작용하는 경우
1. 흡상의 경우 – 평지대
조건
: 200C
물, 대기압 P
a=1.033 10
4
[kg
f /m
2
],
포화증기압 P
vp= 0.0238 10
4
[kg
f /m
2
],
비중량 γ =998.2[kg
f /m
3
], H
S =4[m]. 흡입관 총손실 = 0.7[m]
= 10.35[m] - 0.24[m] - 4[m] - 0.7[m] =
5.41[m]
①흡수면에 대기압이 작용하는 경우
2. 흡상의 경우 – 1000[m] 고지대
조건
: 200C
물, 대기압 P
a=0.918 10
4
[kg
f /m
2
],
포화증기압 P
vp=0.0238 10
4
[kg
f /m
2
],
비중량 γ =998.2[kg
f /m
3
], H
S=4[m]. 흡입관 총손실 = 0.7[m]
= 9.2[m] - 0.24[m] - 4[m] -
0.7[m]
= 4.26[m]
①흡수면에 대기압이 작용하는 경우
3. 가압의 경우 – 평지대
조건
: 200C
물, 대기압 P
a=1.033 10
4
[kg
f /m
2
],
포화증기압 P
vp=0.0238 10
4
[kg
f /m
2
],
비중량 γ = 998.2[kg
f /m
3
], H
S = 3[m]. 흡입관 총손실 = 0.5[m]
= 10.35[m] - 0.24[m] + 3[m] - 0.5[m] =
12.61[m]
②흡입측에 밀폐수조가 있는 경우
1. 내압작용의 경우
조건
: 200C
물, 내압 P
a = 2.000 10
4
[kg
f /m
2
],
포화증기압 P
vp=0.0238 10
4
[kg
f /m
2
],
비중량 γ = 998.2[kg
f /m
3
], H
S =+5[m]. 흡입관 총손실 = 0.7[m]
= 20.04[m] - 0.24[m] + 5[m] - 0.7[m] = 24.46[m]
②흡입측에 밀폐수조가 있는 경우
2. 포화증기압 작용의 경우
조건
: 1200C 뜨거운 물,
내압 P
a=2.000 10
4
[kg
f /m
2
], 포화증기압 P
vp=2.0000 10
4
[kg
f /m
2
],
비중량 γ =943.1[kg
f /m
3
], H
S=+5[m]. 흡입관 총손실 = 0.7[m]
= 21.47[m] - 21.47[m] + 5[m] - 0.7[m] =
4.3[m]
나) 필요흡입수두 NPSH
re
►회전차 입구까지 유입된 액체는 회전차에서 가압전에 일시적인
압력 강하가 발생하며
,
►이에 해당하는 수두를 “ 필요흡입수두” 라 하며,
►펌프제작사에서 출시될 때 펌프가 가지는 고유 특성으로
►펌프를 설치하는 위치 및 조건에는 무관함
1. 펌프입구
2. 회전차 입구
3. 회전차 출구
필요흡입수두
NPSH
re = a - c’
(
가) Thoma의 캐비테이션 계수 – 실험적 계수
NPSH
re= H
H : 임펠러 1단마다의 최고효율점에서 전양정
(
나) 흡입비속도
Q : 토출유량 [m3/min] – 양흡입의 경우 Q/2가 됨
n : 회전속도 [rpm]
▪ NPSH
av > 1.3 NPSHre
▪ 캐비테이션이 발생하지 않는 조건 :
에제
7.13) 이 펌프가 가져야 할 최대 NPSH
는?
조건
:
①수온은
250C, 이 온도의 수증기 압력은
0.02[kg
f /cm
2
],
②펌프의 사용 최대 송수량은
2000[lpm]
③펌프 흡입측 마찰손실 압력은
0.24[kg
f /cm
2
],
④대기압력은
1[kg
f /cm
2
], 밀도는 1[g /cm3],
배관에서 속도 수두는 무시한다.
= 10[m] - 0.2[m] - 4.2[m] - 2.4[m] = 3.2[m]
에제
7.15) NPSH
av 는?
= 10.33[m] - 0.238[m] - 3[m] - 0.8[m] =
6.3[m]
조건
:
200C
물, 포화증기압 P
vp= 0.0238 [kgf
/cm2],
흡입관 총손실
= 0.8[m]
에제
7.16) NPSH
av 는?
= 10.33[m] - 0.238[m] + 2[m] - 0.6[m] =
11.5[m]
조건
:
200C
물, 포화증기압 P
vp=0.0238 [kgf
/cm2],
흡입관 총손실
= 0.6[m]
에제
7.17) NPSH
av 와 NPSHre 는?
= 10.33[m] - 0.32[m] - 3[m] - 0.1[m] = 6.91[m]
펌프규격
:
구경
D=1500[mm], 전양정 H = 5[m]
토출수량
Q=300[m3/min], n=175[rpm]
출력
P
S =370[kW], 흡입비속도 S =
1300
비속도
n
S =900[rpm, m
3
/min, m]
설치조건
:
수온은
200C,
포화증기 압=
0.32[mH
2O],
펌프 흡입측 마찰손실 압력은
0.1[mH
2O]
대기압력은
10.33[mH
2O]
∴ NPSH
re = 0.612 5[m] = 3.1[m]
→ NPSH
av > 1.3 NPSHre
∴ 캐비테이션은 발생하지 않음.
②펌프 가동 시
, 정격토출량의 1.5배를 토출시킬 때,
정격토출압력의 65% 이상 유지
◘ 소방 펌프의 성능 곡선
①체절운전시의 압력이 정격토출 압력의
1.4배를 초과하지 말아야
함. (체절운전이란, 토출측 배관의 모든 밸브를 잠그고 펌프를
가동하여 공회전 시키는 경우를 말함
)
☞ 체절점; 70[m] x 1.4 = 98[m]
①체절운전시의 압력이 정격토출 압력의
1.4배를 초과하지 말아야 함.
②펌프 가동시
, 정격토출량의 1.5배를 토출시킬 때,
정격 토출압력의 65% 이상 유지
☞ 최대유량 = 3050[lpm] x 1.5 = 4575[lpm]
압력 = 70[m] x 0.65 = 45.5[m] 이상
예) 정격토출량이 3050 lpm 이고 정격토출 압력이 70m일 때
요구되는 펌프의 성능은
?
예제
7-19) 기존 건물을 증축하여 증축부분에 sp를 설치하려 한다.
소화펌프의 신설없이 기존 펌프로 사용 가능 여부를 검토하시오
.
조건
1. B점의 필요압력 2[kg/cm2], 유량은 400[lpm]
2. A점과 소화전노즐 a 간의 마찰손실 압력은 1.5[kg/cm2]
3. 옥내소화전 노즐 방사시험 결과 압력은 4[kg/cm2]이고
이때 소화펌프 토출압력계는 13.6 [kg/cm2]를 지시
4. 소화펌프의 흡입 양정은 0 으로 가정
5. 배관의 C factor
는 120
6. 소화펌프의 정격 유량 및 정격토출압은 2000[lpm], 10 [kg/cm2]이고,
성능 곡선은 다음 그립과 같다.
= 70 [m] + 15 [m] + 40 [m] + h
l → hl = 11[m] = 1.1 [kg/cm
2
]
이때
, 펌프에서 a 까지 수두는
136 [m]= A 지점 위치수두 + A-a간 마찰손실수두 + 노즐방사압두 + 관로마찰 손실수두
☞ 토출량이 200[lpm]
일 때 펌프에서 A까지의 관로 압력강하 ΔP
A = 1.1 [kg/cm
2
]
조건 3에서
, 노즐 방사압이 4[kg/cm2]일때, 펌프 토출압은 13.6 [kg/cm2]
소화펌프의 정격 유량 및 정격토출압은
2000[lpm], 10 [kg/cm2]이므로,
펌프 토출압은 정격압의
136%, 그림에서 이때 토출량은 약 200 [lpm]
∴ ΔP’
A = 1.1 [kg/cm
2
] x 3.61 = 3.97 [kg/cm2]
Hazen-Williams 식에서 유량만 변함 : ☞ 즉 배 증가
① 펌프에서 A까지의 관로에서 압력강하 ΔP’
A
→ 조건이 같을 때 토출량만 2배가 되면
,
즉, 토출량이 400[lpm]이면, Hazen-Williams 식에서
◘ Hazen-Williams 식에서 ΔP
A 는(5장) :
☞ 토출량이 200[lpm]
일 때 A까지 관로에서 압력강하 ΔP
A = 1.1 [kg/cm
2
]
= 1.1 [kg/cm2]
→ 토출량 200 [lpm]
► 토출량이 400 [lpm]일때 펌프에서 B 까지 압력강하를 구해보자
→ 토출량 400 [lpm]
☞ Hazen-Williams 식에서 ΔP’
A-B 는;
② A에서 B 까지의 관로에서 압력강하 ΔP’
A-B
☞ Hazen-Williams 식에서 ΔP’
A-B 는;
① 펌프에서 A까지의 관로에서 압력강하 ΔP’
A
∴ P’
A = 1.1 [kg/cm
2
]
× 3.61 = 3.97 [kg/cm2]
② A에서 B 까지의 관로에서 압력강하 ΔP’
A-B
► 토출량이 400 [lpm]일때 펌프에서 B 까지 압력강하는 :
P
’ =P’
A + P’A-B = 3.97 [kg/cm
2
] + 0.01 [kg/cm2] = 3.98 [kg/cm2]
☞ 보조펌프 필요
▪ 토출량이 400[lpm]
일 때 펌프압은 성능곡선에서 약 13.4
[kg/cm2]
■ 최종분석
∴ B 점에서 압력은 : (13.4 – 8 – 3.98)[kg/cm2] =
1.42[kg/cm2]