길이 30 m, 내경 50 cm인 원형관을 통하여, 유량 0.5 m3 … | [소방시설관리사 1차] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

이 배관계에서 필요한 펌프 동력은 약 170HP이다.
먼저 관 내 유속을 구하면
$A = \dfrac{\pi}{4}D^2 = \dfrac{\pi}{4}(0.5)^2 \approx 0.196\,\mathrm{m^2}$
$V = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{0.5}{0.196} \approx 2.55\,\mathrm{m/s}$
Darcy-Weisbach 식으로 마찰손실수두를 구하면
$h_f = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g} = 0.02 \times \dfrac{30}{0.5} \times \dfrac{2.55^2}{2\times9.8} \approx 0.40\,\mathrm{m}$
전양정은 실양정과 손실수두를 더한 $H \approx 20.4\,\mathrm{m}$이므로 축동력은
$P = \dfrac{\gamma Q H}{\eta} = \dfrac{9{,}800 \times 0.5 \times 20.4}{0.8} \approx 124{,}950\,\mathrm{W}$
1HP는 746W이므로
$P \approx \dfrac{124{,}950}{746} \approx 168\,\mathrm{HP}$
즉 약 170HP가 된다.