조압수조

조압수조란

조압수조는 압력수로 중간이나 끝단에 설치하는 수조다.

부하가 급변할 때 생기는 수격작용을 흡수하고, 서징작용의 수위 진동을 완화한다.

두 현상의 구분

수격작용은 압력이 순간적으로 급변하는 현상이다.

밸브를 급히 닫으면 압력이 현저히 오르고, 급히 열면 압력이 떨어진다.

서징작용은 수위가 상하로 오르내리는 느린 진동이다.

조압수조는 이 둘을 모두 줄이는 설비로 이해해야 한다.

구성과 원리

물길이 길면 수로에 저장된 물의 관성이 커서 압력 변동이 커진다.

그래서 수로 중간에 물을 받아 줄 조압수조가 필요해진다.

부하가 급감하면 물이 수조로 올라가 압력을 낮춘다.

부하가 급증하면 수조의 물이 관로로 공급되어 수위 진동을 줄인다.

조압수조의 종류

조압수조는 구조에 따라 단순형, 차동형, 수실형, 제동형으로 나뉜다.

단순형은 구조가 가장 간단하지만 수위 진동이 커서 단독 적용은 제한된다.

차동형은 상승과 하강 방향의 저항을 다르게 설계한다.

수실형은 면적 확보가 어려운 지형에 쓰인다. 제동형은 흐름 저항으로 진동을 감쇠한다.

수격압 계산

관로 수격압은 Joukowsky 식으로 대략 계산한다.

압력 상승량은 파속 a와 유속 변화 Δv에 비례하고, 중력가속도 g로 나눈다.

파속이 크고 유속 변화가 클수록 수격압이 커진다.

이 압력이 관로 설계 압력을 넘지 않도록 조압수조가 흡수한다.

정답은 두 배로 커진다. 식에서 파속 a는 분자에 있어 비례한다.

채점 포인트

시험에서 자주 감점되는 부분을 짚어 본다.

첫째, 수격작용과 서징작용을 같은 현상으로 쓰면 안 된다.

둘째, 조압수조를 단순한 물탱크로만 설명하면 안 된다. 압력 변동 흡수와 유량 공급을 적어야 한다.

셋째, 종류별 구조와 손실 수두 특성이 달라 표로 비교해야 한다.

한눈에 정리

정리한다. 조압수조는 압력수로에 설치되는 수조다.

수격작용은 압력의 순간 충격이고, 서징작용은 수위의 진동이다.

조압수조는 수격 압력을 흡수하고 서징을 완화하며, 종류에 따라 구조가 다르다.

직접 써 보자. 두 현상과 종류를 빠뜨리지 않는다.