펌프 양정·축동력 계산

Pump Head & Shaft Power

전양정은 실양정과 배관 마찰손실수두의 합이에요. 수동력은 유체가 받는 일률이고, 축동력은 효율로 나눈 모터 측 일률이에요. SI 식 P = ρ g Q H / η 로 한 번에 축동력을 구할 수 있어요. 실양정·마찰·유량·효율로 축동력을 산정해 봐요.

전양정의 구성

🔑 H = Hs + hf

①실양정 Hs: 흡입·토출 수위(또는 압력 환산) 높이 차

②마찰손실 hf: 직선관 + 국부손실(밸브·엘보 등)

③전양정 H = Hs + hf (+ 여유를 더하기도 함)

④유량이 늘면 마찰항이 커져 필요 양정이 증가

양정 합산

실양정 Hs20 m

마찰손실 hf12 m

전양정

H = 20 + 12 = 32.0 m

H = Hs + hf

축동력

유량 Q60 m³/h

펌프 효율 η0.7

수동력·축동력

P_w = 5.23 kW, P_s = 7.47 kW

ρ=1000, g=9.81, Q=60 m³/h, η=70%

핵심 공식

전양정

H = H_s + h_f

실양정 + 마찰(·국부)손실수두

축동력 (SI)

P = ρ g Q Hη

Q는 m³/s, P는 W. kW로 쓰려면 /1000

수동력

P_w = ρ g Q H

축동력 P_s = P_w / η

시험 포인트

🎯 시험 포인트

①H = Hs + hf (여유율 별도 가산 가능)

②P = ρgQH/η, Q 단위(m³/s vs m³/min) 확인

③국내 관행 Lw=γQH/6120 (Q: m³/min) 도 병용

④전동기 용량 = 축동력 × 전달계수(여유)

📝 대표 기출 유형

①Hs=20 m, hf=10 m일 때 H는? (답: 30 m)

②Q=0.02 m³/s, H=30 m, η=0.7의 Ps(kW)는? (답: ρgQH/η/1000 ≈ 8.41)

③효율이 낮아지면 축동력은? (답: 커진다)