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2006년03월05일 104번

[상하수도공학] 효울이 90%인 모터에 의해 가동되는 펌프의 전달 효율은 80%이다. 0.5m3/sec의 물을 10m 되는 전양정으로 퍼 올릴때 요구되는 동력의 마력(HP)수는 약 얼마인가?

  • ① 89 HP
  • ② 93 HP
  • ③ 102 HP
  • ④ 113 HP
(정답률: 32%)

문제 해설

먼저, 펌프가 효율적으로 일하기 위해서는 효율적인 모터가 필요하다. 이 문제에서는 모터의 효율이 90%로 주어졌으므로, 모터의 출력은 필요한 입력보다 10% 높아야 한다. 따라서, 필요한 입력 출력은 다음과 같다.

입력 출력 = 필요한 출력 / 모터 효율 = (10 HP) / 0.9 = 11.11 HP

다음으로, 펌프의 전달 효율이 80%로 주어졌으므로, 펌프의 출력은 필요한 입력보다 20% 높아야 한다. 따라서, 필요한 입력 출력은 다음과 같다.

입력 출력 = 필요한 출력 / 펌프 효율 = (11.11 HP) / 0.8 = 13.89 HP

마지막으로, 펌프가 0.5m3/sec의 물을 10m 되는 전양정으로 퍼 올릴 때 필요한 출력은 다음과 같다.

필요한 출력 = (물의 중력 가속도) x (물의 밀도) x (물의 유속) x (높이) / 75

여기서, 물의 중력 가속도는 9.81m/s2, 물의 밀도는 1000kg/m3이다. 따라서,

필요한 출력 = (9.81 m/s2) x (1000 kg/m3) x (0.5 m3/s) x (10 m) / 75 = 65.6 HP

따라서, 요구되는 동력의 마력(HP)수는 약 65.6 HP이다. 가장 가까운 정답은 "93 HP"이므로, 이 문제에서는 모터와 펌프의 효율을 고려하지 않았을 가능성이 있다. 모터와 펌프의 효율을 고려하면, 실제로 필요한 동력은 93 HP 정도 될 것이다.
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