송출유랑 36 m3/h 해수펌프 0.5 kgf/cm2 4 kgf/cm2 펌프 소비 동력

송출유랑 36 m3/h 해수펌프 0.5 kgf/cm2 4 kgf/cm2 펌프 소비 동력

 

 

송출유랑 36 m3/h로 운전 중인 해수펌프의

흡입측 압력계와 송출측 압력계의 눈금이

각각 0.5 kgf/cm2, 4 kgf/cm2인 경우

펌프에 소비되는 동력은 약 몇 kW인가?

단, 흡입측과 송출측 관의 직경은 같고

두 압력계 사이의 수직거리는 0.5 m,

해수의 비중은 1.03, 펌프의 효율은 80%이다.

 

 

 

▶ 단위 환산(통일)

> 질량은 kg으로

> 길이는 m로 (부피는 m3로)

> 시간은 s(초)로

( ∵ 1 Pa = 1 kg/m•s2 )

 

 

 

유량(Q) 환산

(36 m3/h) (1 h / 3600 s) = 0.01 m3/s

 

 

 

해수의 비중 1.03 이므로,

해수의 밀도, ρ

= 1.03 × 1000 = 1030 kg/m3

( 참고: 1 g/mL = 1000 kg/m3 )

 

 

 

압력 차이, ΔP

ΔP = 송출 압력 – 흡입 압력

= 4 – 0.5 = 3.5 kgf/cm2

 

 

 

1 kPa = 0.0101972 kgf/cm2 이므로,

(3.5 kgf/cm2) (1 kPa / 0.0101972 kgf/cm2)

= (3.5) (1 / 0.0101972)

= 343.23 kPa

= 343230 Pa

= 343230 kg/m•s2

( 참고 https://ywpop.tistory.com/13536 )

 

 

300x250

 

 

펌프의 총 양정, ΔH

ΔH = [ΔP / (ρ•g)] + h

> g: 중력가속도

> h: 수직 거리(높이)

 

= [343230 / (1030×9.8)] + 0.5

= 34.5 m

 

 

 

펌프의 소비 동력, P (단위: W)

P = Q × ΔH × ρ × g / η

> η: 펌프의 효율

 

= 0.01 × 34.5 × 1030 × 9.8 / 0.8

= 4353 W

= 4.35 kW

 

 

 

답: 4.35 kW

 

 

 

 

[참고] P의 단위, W 설명

P = 0.01 × 34.5 × 1030 × 9.8 / 0.8

= (m3/s) (m) (kg/m3) (m/s2)

= kg•m2/s3

 

1 J = 1 kg•m2/s2 이므로,

kg•m2/s3 = J/s

 

1 J = 1 W•s 이므로,

J/s = W

( 참고 https://ywpop.tistory.com/11834 )

 

 

 

 

[키워드] 펌프 소비 동력 기준, 펌프의 축동력 기준, P = ρ × g × Q × H / η

송출유랑 36[m3/h]로 운전중인 해수펌프의 흡입측 압력계와 송출측 압력계의 눈금이 각각 0.5[kgf/cm2], 4[kgf/cm2]인 경우 펌프에 소비되는 동력은 약 몇 [kw]인가? (단, 흡입측과 송출측 관의 직경은 같고 두 압력계 사이의 수직거리는 0.5[m], 해수의 비중은 1.03, 펌프의 효율은 80[%]이다.)