그림과 같이 수조 A의 물을 펌프에 의해 수조 B로 양수한다. 연결관의 단면적 200cm 2 , 유량 0.196m 3 /s, 총손실수두는 속도수두의 3.0배에 해당할 때 펌프의 필요한 동력(HP)은? (단, 펌프의 효율은 98%이며, 물의 단위중량은 9.81 kN/m 3 , 1HP는 735.75 N∙m/s, 중력가속도는 9.8m/s 2 )

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1[토목기사 필기] 22년 1회차

그림과 같이 수조 A의 물을 펌프에 의해 수조 B로 양수한다. 연결관의 단면적 200cm², 유량 0.196m³/s, 총손실수두는 속도수두의 3.0배에 해당할 때 펌프의 필요한 동력(HP)은? (단, 펌프의 효율은 98%이며, 물의 단위중량은 9.81 kN/m³, 1HP는 735.75 N∙m/s, 중력가속도는 9.8m/s²)

92.5 HP

101.6 HP

105.9 HP

115.2 HP

해설

펌프에 필요한 동력은 약 92.5 HP이다.
그림에서 수조 A의 수면은 기준수평면 위 20 m, 수조 B의 수면은 40 m이므로 실양정은 40 − 20 = 20 m이다.
V = Q/A = 0.196 ÷ 0.02 = 9.8 m/s
속도수두 = V²/2g = 9.8² ÷ (2×9.8) = 4.9 m
총손실수두 = 3.0 × 4.9 = 14.7 m
전양정 H = 20 + 14.7 = 34.7 m
P = γQH/η = 9.81 × 0.196 × 34.7 ÷ 0.98 = 68.08 kW = 68,080 N·m/s
68,080 ÷ 735.75 = 92.5 HP

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