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원심펌프 운전 중 흡입관 쪽 국소 압력이 취급 액체의 포화증기압 아래로… | [소방설비기사(기계) 필기] 24년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 24년 3회차

원심펌프 운전 중 흡입관 쪽 국소 압력이 취급 액체의 포화증기압 아래로 내려가면, 액체가 그 자리에서 끓어 기포가 되고 이 기포는 임펠러 고압부로 실려 가 무너진다. 그 결과 깃 표면이 갉아 먹히고 소음과 진동이 남는데, 이 이상현상의 이름은?

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맥동현상(surging)

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수격작용(water hammer)

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에어 바인딩(air binding)

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공동현상(cavitation)

해설

이 이상현상은 공동현상(cavitation)이며, 깃 표면 마모와 진동·소음, 토출량 감소로 이어진다.

액체는 온도를 올리지 않아도 압력이 그 온도에 대응하는 포화증기압 밑으로 떨어지면 기화한다. 펌프에서는 흡입구 부근이 가장 압력이 낮으므로 이 조건이 거기서 먼저 만들어지고, 거기서 생긴 증기 방울이 토출 쪽 고압 영역으로 옮겨가 순식간에 찌그러지면서 국부적으로 큰 충격압을 만든다.

막으려면 흡입 실양정을 줄이고 흡입배관 마찰손실을 낮춰 유효흡입수두(NPSHav)를 필요흡입수두(NPSHre)보다 넉넉히 크게 두어야 한다.

  • 수격작용(water hammer): 밸브를 급히 닫을 때 생기는 압력파로 원인이 다르다.
  • 맥동현상(surging): 토출량과 압력이 주기적으로 요동하는 상태로 원인이 다르다.
  • 에어 바인딩(air binding): 케이싱에 공기가 차 물을 밀어내지 못하는 상태로 원인이 다르다.

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