16-1우유공장에서 지상 집유탱크에 있는 원유를 액면보다 12 m 높은… | 2016년 식품안전기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지
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우유공장에서 지상 집유탱크에 있는 원유를 액면보다 12 m 높은 곳의 저장탱크로 올려 보내려 한다. 배관의 안지름은 5 cm이고 이송량은 0.45 m³/min이다. 마찰에 의한 에너지 손실을 무시할 수 있다고 할 때, 필요한 펌프의 동력은 몇 마력인지 구하시오.
(단, 원유의 밀도 1,030 kg/m³, 펌프 효율 75 %, 중력가속도 9.81 m/s², 1 HP = 745.7 W)
해설
약 1.63 HP
[해설]
마찰손실을 무시하므로 펌프는 원유를 12 m 끌어올리는 위치에너지만 공급하면 된다. 이때 동력 = ρgHQ ÷ 효율이다.
Q = 0.45 ÷ 60 = 0.0075 m3/s
P = (1,030 × 9.81 × 12 × 0.0075) ÷ 0.75 = 909.39 ÷ 0.75 = 1,212.52 W
1,212.52 ÷ 745.7 ≈ 1.63 HP
혼동 주의: 안지름 5 cm는 마찰손실을 구할 때만 쓰는 값이라 이 계산에는 들어가지 않는다. 유량은 반드시 m3/s로 바꿔 넣는다.
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