공학 자료 계측 및 센서 응용 실험 자료 원심펌프의 성능측정 실험 레포트
공학 자료 계측 및 센서 응용 실험 자료 원심펌프의 성능측정 실험
[공학] [계측 및 센서 응용 실험] 원심펌프의 성능측정 실험
[계측 및 센서 응용 실험] 원심펌프의 성능측정 실험
1. 실험 목적
- 기계적 에너지를 유체에 전달하는 장치인 펌프의 효율을 측정함으로써 펌프에 대한 구조
및 원리를 이해하고, 펌프의 운전 특성을 파악하고자 한다.
- 일정한 회전속도로 작동되는 원심펌프를 운전하여 수도, 유량, 회전수, 동력 및 효율 등
의 관계를 알아보는 목적이 있다.
2. 실험 이론
1) 일정한 속도에서 펌프의 성능을 결정하는 주요 인자들은 토출유량(Q)에 대한 전체수두
(H), 입력동력(축동력:P), 그리고 효율()등이며, 그래프로 나타낼 때 펌프의 성능 곡선
이라 한다.
2) 펌프의 양정 또는 총 수두(H)는 단위 무게의 유체가 펌프를 지나는 동안에 얻는 에너지
로 정의되고, 비중량이 , 유량이 Q인 유체가 펌프의 유로를 지나는 동안에 얻는 에너
지 (수동력)은 다음과 같이 정의한다.
3) 계량수조의 유량계산은 단위시간당 계량수조에서의 체적 변화에... [계측 및 센서 응용 실험] 원심펌프의 성능측정 실험
1. 실험 목적
- 기계적 에너지를 유체에 전달하는 장치인 펌프의 효율을 측정함으로써 펌프에 대한 구조
및 원리를 이해하고, 펌프의 운전 특성을 파악하고자 한다.
- 일정한 회전속도로 작동되는 원심펌프를 운전하여 수도, 유량, 회전수, 동력 및 효율 등
의 관계를 알아보는 목적이 있다.
2. 실험 이론
1) 일정한 속도에서 펌프의 성능을 결정하는 주요 인자들은 토출유량(Q)에 대한 전체수두
(H), 입력동력(축동력:P), 그리고 효율()등이며, 그래프로 나타낼 때 펌프의 성능 곡선
이라 한다.
2) 펌프의 양정 또는 총 수두(H)는 단위 무게의 유체가 펌프를 지나는 동안에 얻는 에너지
로 정의되고, 비중량이 , 유량이 Q인 유체가 펌프의 유로를 지나는 동안에 얻는 에너
지 (수동력)은 다음과 같이 정의한다.
3) 계량수조의 유량계산은 단위시간당 계량수조에서의 체적 변화에 기준하며 단위는
m3/sec 으로 한다. 일반적으로 총 수두라 함은 토출 측과 흡입 측에서의 에너지 수두
의 차이를 말하며 본 실험에서는 각 부분의 압력계의 읽음으로 알 수 있고 아래의 식에
따른다.
Total Head(H) 〓 Discharge pressure(mH2O) - Inlet pressure(mH2O)
4) 원동기로 펌프를 운전하는데 필요한 동력 즉 축동력은 Volt meter와 Ampere meter의
값을 읽음으로서 계산되어지며 다음의 식에 따른다.
5) 펌프 효율()은 원동기로 Pump를 운전하는데 필요한 동력(Input power)에 대한 수동
력(Water power)의 비로 정의한다.
3. 실험 장치
-상기의 그림은 본 실험에서 필요한 장비의 위치, 배관 및 구조를 나타내고 있다.
Hydraulic bench와 펌프의 다리부분의 조정나사를 이용하여 펌프의 수평을 유지하도록
조절해야 한다. 원심펌프는 스피드 컨트롤러(speed controller)에 의해서 속도가 변환되
며 모터의 출력은 DC 0.8KW이다. 회전속도계(tachometer)는 지지대에 장착되어 있어
모터의 회전수(rpm)을 아날로그(analog) 형식으로 보여준다. 또한 지지대에는 아날로그
타입의 전류계와 전압계가 장착되어 있다. 압력계는 펌프 흡입 측과 토출 측에 장착되어 있다.
4. 실험 순서
① 아래의 사진과 같이 펌프를 위치시키고 호스로 Hydraulic bench의 하단에 있는 저수조의
유량공급부와 펌프를 연결시킨다.
② 저수조 탱크의 드레인 밸브(Drain valve)를 완전히 개방시킨 다음 펌프의 전원을 연결하고 한다.
③ 펌프를 최대 회전수 구동하고 유량조절밸브를 완전히 개방시켜 펌프내의 공기를 제거한다.
④ 펌프의 회전수를 2500rpm 으로 맞추고 방출부의 방출유량조절밸브를 조금씩 닫아 압력
게이지에서의 압력 수두값이 최고가 될 때까지 조절한다.
⑤ 펌프의 흡입 및 토출 압력게이지(Pressure gauge)와 계측기메터의 값들을 기록하고
계량탱크에서의 체적변화량을 측정하여 유량을 계산한다.
⑥ 방출유량조절밸브를 개방시켜 토출측에서의 수두가 0.5m H2O 내려가면 4)∼5) 의 과정을
계속 반복한다.
⑦ 상기의 과정이 모두 끝나면 유량(Q)에 대한 총수두(H), Input power(Pi), 효율( )의
그래프를 그린다.
5. 원심펌프의 성능특성 곡선
6. 원심펌프에 대한 조사
※원심 펌프(Centrifugal Pump)란
회전에 의한 원심 작용을 통하여 기계적 에너지를 압력 에너지로 변화시키는 회전 기계를
의미한다.
한 개 또는 여러 개의 임펠러를 밀폐된 케이싱 내에서 회전시킴으로써 발생하는 원심력을
이용하여 액체의 펌프 작용, 즉 액체의 수송 작용을 하거나 압력을 발생시키는 펌프를
말한다.
원심펌프는 물, 우유, 윤활유, 화학용액 등 가공용 물질을 압
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