펌프 비속도·상사법칙

비속도란

비속도는 펌프의 형상을 한 값으로 나타내는 지표다.

단위 유량 1m³/min을 단위 양정 1m까지 올리는 데 필요한 회전수다.

같은 비속도를 가진 펌프는 모두 상사 관계에 있다고 본다.

비속도 값의 의미

비속도 값이 작으면 유량은 적고 양정은 높은 펌프다.

반대로 값이 크면 유량은 많고 양정은 낮은 펌프다.

원심 펌프는 값이 작고, 축류 펌프는 값이 가장 크다.

상사법칙

상사법칙은 회전수를 바꿨을 때 유량, 양정, 축동력이 어떻게 변하는지 정리한 규칙이다.

유량은 회전수에 1승, 양정은 2승, 축동력은 3승으로 비례한다.

같은 펌프에서 회전수만 바꿀 때 이 관계로 성능을 예측한다.

이 관계는 두 펌프의 효율이 같다는 조건에서 성립한다.

계산 예제

앞 문제의 정답은 4배다. 양정은 회전수의 제곱에 비례하기 때문이다.

기준 축동력 22kW에서 회전수가 1.2배 되면 동력은 세제곱으로 커진다.

1.2의 세제곱은 1.728이므로 축동력은 약 38kW가 된다.

같은 방식으로 유량은 1.2배, 양정은 1.44배가 된다.

이번에는 직접 풀어 보자.

헷갈리는 점

상사법칙은 두 펌프가 기하학적·역학적으로 상사하고 효율이 같을 때 성립한다.

효율이 달라지면 환산값에 오차가 생긴다.

비속도는 형상을 분류하는 기준이고, 상사법칙은 회전수 변화의 관계다.

두 개념을 혼동하면 시험에서 감점된다.

정리

이제 핵심을 정리한다.

유량은 회전수에 1승, 양정은 2승, 축동력은 3승으로 비례한다.

상사법칙은 효율이 같고 상사 조건이 맞을 때만 쓴다.

양정을 제곱근에 비례한다고 쓰면 감점되니 주의하자.