2010년03월28일 36번
[임의구분] 양수량이 매분 10m3이고, 총양정이 10[m]인 펌프용 전동기의 용량은? (단, 펌프효율은 70[%]이고 여유계수는 1.2라고 한다.)
- ① 5[kW]
- ② 20[kW]
- ③ 28[kW]
- ④ 280[kW]
(정답률: 75%)
문제 해설
전동기의 용량은 펌프가 이동시켜야 하는 유체의 양과 펌프의 효율, 여유계수 등을 고려하여 결정된다.
먼저, 펌프가 매분 10m3의 유체를 이동시킨다는 것은 1초당 10/60 = 1/6 m3의 유체를 이동시키는 것이다. 이때, 이동시키는 유체의 에너지는 유체의 밀도, 이동속도, 이동높이 등에 의해 결정된다. 하지만 이 문제에서는 이러한 값들이 주어지지 않았으므로, 단순히 이동시키는 유체의 양만으로 전동기의 용량을 추정해야 한다.
따라서, 전동기의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.
전동기의 출력 = 펌프가 이동시키는 유체의 일정한 양 × 유체의 밀도 × 중력가속도 × 이동높이 ÷ 펌프의 효율 ÷ 여유계수
여기서, 펌프가 이동시키는 유체의 일정한 양은 매분 10m3이므로, 1초당 10/60 = 1/6 m3이 된다. 유체의 밀도는 주어지지 않았으므로, 일반적으로 물의 밀도를 사용한다. 중력가속도는 9.8[m/s2]이다. 이동높이는 주어지지 않았으므로, 여기서는 1[m]로 가정한다. 펌프의 효율은 70[%]이므로, 0.7로 계산한다. 여유계수는 1.2이다.
따라서, 전동기의 출력은 다음과 같이 계산할 수 있다.
전동기의 출력 = (1/6) × 1000[kg/m3] × 9.8[m/s2] × 1[m] ÷ 0.7 ÷ 1.2 = 약 28[kW]
따라서, 정답은 "28[kW]"이다.
먼저, 펌프가 매분 10m3의 유체를 이동시킨다는 것은 1초당 10/60 = 1/6 m3의 유체를 이동시키는 것이다. 이때, 이동시키는 유체의 에너지는 유체의 밀도, 이동속도, 이동높이 등에 의해 결정된다. 하지만 이 문제에서는 이러한 값들이 주어지지 않았으므로, 단순히 이동시키는 유체의 양만으로 전동기의 용량을 추정해야 한다.
따라서, 전동기의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.
전동기의 출력 = 펌프가 이동시키는 유체의 일정한 양 × 유체의 밀도 × 중력가속도 × 이동높이 ÷ 펌프의 효율 ÷ 여유계수
여기서, 펌프가 이동시키는 유체의 일정한 양은 매분 10m3이므로, 1초당 10/60 = 1/6 m3이 된다. 유체의 밀도는 주어지지 않았으므로, 일반적으로 물의 밀도를 사용한다. 중력가속도는 9.8[m/s2]이다. 이동높이는 주어지지 않았으므로, 여기서는 1[m]로 가정한다. 펌프의 효율은 70[%]이므로, 0.7로 계산한다. 여유계수는 1.2이다.
따라서, 전동기의 출력은 다음과 같이 계산할 수 있다.
전동기의 출력 = (1/6) × 1000[kg/m3] × 9.8[m/s2] × 1[m] ÷ 0.7 ÷ 1.2 = 약 28[kW]
따라서, 정답은 "28[kW]"이다.