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1[일반기계기사 필기] 18년 3회차
물 펌프의 입구 및 출구의 조건이 아래와 같고 펌프의 송출 유량이 0.2m3/s이면 펌프의 동력은 약 몇 kW인가? (단, 손실은 무시한다.)
- 입구 : 계기 압력 -3kPa, 안지름 0.2m, 기준면으로부터 높이 +2m
- 출구 : 계기 압력 250kPa, 안지름 0.15m, 기준면으로부터 높이 +5m
1
45.7
2
53.5
3
59.3
4
65.2
해설
입·출구의 압력·속도·위치 수두 차를 모두 더한 전수두에 유량을 곱하면 펌프 동력이 나오며, 결과는 약 65.2kW다.
먼저 유속을 구한다.
세 항을 각각 압력 단위로 환산한다.
압력 상승 : 250-(-3) = 253kPa
속도수두 : 1000×(11.32²-6.37²)/2 ≒ 43.8kPa
위치수두 : 1000×9.81×(5-2) ≒ 29.4kPa합이 326.2kPa 이므로 동력 = 0.2 × 326.2 = 65.2kW. 입구가 진공(-3kPa)이라 압력차가 253kPa로 커지는 점, 관지름이 줄어 출구 유속이 빨라지는 점을 빠뜨리면 값이 작아진다.
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