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1[소방설비기사-기계] 알아두면 좋은 기출 · 과거 정규시험 2회 이상 (110)

출제 19-2/16-1
펌프의 입구 및 출구측에 연결된 진공계와 압력계가 각각  $25[mmHg]$ 와  $260[kPa]$ 을 가리켰다. 이 펌프의 배출 유량이  $0.15[m^3/s]$ 가 되려면 펌프의 동력은 약 몇  $[kW]$ 가 되어야 하는가? (단, 펌프의 입구와 출구의 높이차는 없고, 입구측 안지름은  $20[cm]$ , 출구측 안지름은  $15[cm]$ 이다.)

3.95

43.2

39.5

4.32

해설

입구 진공압  $25[\text{mmHg}]=\dfrac{25}{760}\times101.325\approx3.33[\text{kPa}]$ (부압), 출구  $260[\text{kPa}]$ 이므로 정압 상승은  $260-(-3.33)=263.3[\text{kPa}]$ 이다.
유속은  $V_1=\dfrac{Q}{A_1}=\dfrac{0.15}{\frac{\pi}{4}(0.2)^2}\approx4.77[\text{m/s}]$ ,  $V_2=\dfrac{0.15}{\frac{\pi}{4}(0.15)^2}\approx8.49[\text{m/s}]$ 이고, 동압 상승  $\dfrac{\rho}{2}(V_2^2-V_1^2)=\dfrac{1000}{2}(72.0-22.8)\approx24.6[\text{kPa}]$ 이다.
전압 상승  $\Delta p\approx263.3+24.6=287.9[\text{kPa}]$ 이므로 동력  $P=Q\,\Delta p=0.15\times287900\approx43200[\text{W}]=43.2[\text{kW}]$ 로 정답이다.

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