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안지름 250mm, 길이 600m인 송수관으로 물 0.2㎥/s를 40m… | [소방설비기사(기계) 필기] 23년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 23년 2회차

안지름 250mm, 길이 600m인 송수관으로 물 0.2㎥/s를 40m 위의 수조로 밀어 올린다. 관마찰계수가 0.02, 펌프 효율이 80%라면 펌프에 걸어 주어야 할 축동력[kW]에 가장 가까운 값은?

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158

2

198

3

297

4

98

해설

토출유속부터 잡는다. A=π4(0.25)2=0.0491A=\dfrac{\pi}{4}(0.25)^2=0.0491 ㎡ 이므로 V=QA=0.20.0491=4.07V=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{0.2}{0.0491}=4.07 m/s 다.
달시-바이스바흐식으로 관 마찰수두를 뽑으면 hL=fLD⋅V22g=0.02×6000.25×4.0722×9.8≒40.7h_L=f\dfrac{L}{D}\cdot\dfrac{V^2}{2g}=0.02\times\dfrac{600}{0.25}\times\dfrac{4.07^2}{2\times 9.8}\fallingdotseq 40.7 m 다.
여기에 실양정 40m 를 더해 H=40+40.7=80.7H=40+40.7=80.7 m 를 얻는다.
축동력은 P=γQHη=9.8×0.2×80.70.8≒198P=\dfrac{\gamma QH}{\eta}=\dfrac{9.8\times 0.2\times 80.7}{0.8}\fallingdotseq 198 kW.

효율을 빼먹으면 158, 마찰수두를 빠뜨리면 98, 분모를 2g2g 대신 gg 로 두면 297이 나온다.

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