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펌프의 입구 및 출구측에 연결된 진공계와 압력계가 각각 25 [mmHg… | [소방설비기사(기계) 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 16년 1회차

펌프의 입구 및 출구측에 연결된 진공계와 압력계가 각각 2525 [mmHg]와 260260 [kPa]을 가리켰다. 이 펌프의 배출 유량이 0.150.15 [m3^3/s]가 되려면 펌프의 동력은 약 몇 [kW]가 되어야 하는가? (단, 펌프의 입구와 출구의 높이 차는 없고, 입구측 관직경은 2020 [cm], 출구쪽 관직경은 1515 [cm]이다.)

1

39.5

2

4.32

3

3.95

4

43.2

해설

이 펌프의 동력은 약 43.2 kW가 되어야 한다.

펌프 동력은 P=Δp QP=\Delta p\,Q 로 구하며, 여기서 Δp\Delta p 는 압력수두차와 속도수두차를 합한 전(全)압력차이다.

흡입측 진공 25 mmHg =25/760×101.325≈3.33=25/760\times101.325\approx3.33 kPa이므로 정압차는
260−(−3.33)=263.33260-(-3.33)=263.33 kPa
유속은
V1=0.15π4(0.2)2=4.77V_1=\dfrac{0.15}{\frac{\pi}{4}(0.2)^2}=4.77 m/s, V2=0.15π4(0.15)2=8.49V_2=\dfrac{0.15}{\frac{\pi}{4}(0.15)^2}=8.49 m/s
속도수두에 의한 압력차는
ρ(V22−V12)2=1000(8.492−4.772)2≈24.6\dfrac{\rho(V_2^2-V_1^2)}{2}=\dfrac{1000(8.49^2-4.77^2)}{2}\approx24.6 kPa
따라서
Δp≈287.9\Delta p\approx287.9 kPa, P=287.9×0.15≈43.2P=287.9\times0.15\approx43.2 kW

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