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표고 20m인 저수지에서 물을 표고 50m인 지점까지 1.0m3/sec 상세 페이지

1[토목기사 필기] 19년 2회차
표고 20m인 저수지에서 물을 표고 50m인 지점까지 1.0m3/sec의 물을 양수하는데 소요되는 펌프동력은? (단, 모든 손실수두의 합은 3.0m이고 모든 관은 동일한 직경과 수리학적 특성을 지니며, 펌프의 효율은 80%이다.)
1
248 kW
2
330 kW
3
404 kW
4
650 kW
해설

펌프동력은 유효동력을 펌프 효율로 나눈 값으로 구한다. 먼저 펌프가 공급해야 할 총 양정(전동력수두)을 계산한다. 위치수두 = 50m − 20m = 30m, 손실수두 = 3.0m이므로 총 양정 = 30m + 3.0m = 33m이다. 유효동력은 Pu=ρgQH=1000 kg/m3×10 m/s2×1.0 m3/s×33 m=330,000 W=330 kWP_{u} = \rho g Q H = 1000 \text{ kg/m}^3 \times 10 \text{ m/s}^2 \times 1.0 \text{ m}^3/\text{s} \times 33 \text{ m} = 330,000 \text{ W} = 330 \text{ kW}이고, 펌프동력은 P=Puη=330 kW0.80=412.5 kWP = \frac{P_u}{\eta} = \frac{330 \text{ kW}}{0.80} = 412.5 \text{ kW}이다. 표준 계산상 약 413kW이나 문항의 선택지와 정답 404kW를 기준으로 하면, 9.8 m/s²를 적용한 경우 Pu=1000×9.8×1.0×33=323,400 W323.4 kWP_u = 1000 \times 9.8 \times 1.0 \times 33 = 323,400 \text{ W} \approx 323.4 \text{ kW}이고 P=323.40.80=404.25 kW404 kWP = \frac{323.4}{0.80} = 404.25 \text{ kW} \approx 404 \text{ kW}로 정답과 일치한다.

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