오늘은 수업중이라 지난 질의응답 답변으로 일단 설명드리겠습니다.

추가 의문사항 있으면 질문해주시면 됩니다.

 

동력은 단위시간 당 일의 양입니다.

단위는

kW=kJ/s = kN m /s

어떤 물질의 유량을 이동시키는 일의 경우 다음과 같이 정리 됩니다

동력[kW]=유량[m³/s] × 압력  [kPa, kN/m²]

 일단, 초당 일의 양이므로 유량의 시간환산 주의

 kPa일 경우 kW, Pa일 경우 W가 나오므로 요구 동력단위 확인

 

물의 경우는 압력보다는 양정이란 개념을 많이 사용합니다.

여기서 파스칼의 법칙 P=rh 에서,   압력[kPa, kN/m²]=비중량[KN/m³]×높이[양정, mAq] 입니다.

따라서 동력=압력×유량=비중량×양정×유량 이며

 압력× 유량은 공기를 수송하는 송풍기에서

 비중량×양정×유량은 물을 수송하는 펌프에서 많이 사용하는 공식입니다.

 

추가로 9.8의 개념은 우리가 kgf라고 하는 중력을 1로 보는 중량 체계에서

 실제 N중량을 SI단위로 사용하고 있기 때문에 이를 환산하는 관계입니다

 

1kgf= 1kg이 중력가속도 1을 받고있는 힘=1kg이 × 9.8m/s² 가속도를 받고있는 힘으로 9.8N 이되며

 

동력문제에서 물의 비중량을 1000kgf 로 주어지면 9.8을 곱하여 9800N 힘으로 환산해야 합니다. 

따라서 문제에서 물의 비중량을 9800N또는 9.8kN으로 주어지는 경우 9.8의 환산관계식은 사용 할 필요가 없습니다.

 여기서 9800N로 계산하면  동력이 W로  9.8kN로 계산하면 kW가 나오기 때문에 이 또한 잘 검토해야 합니다. 

 

수동력은 손실을 적용하지 않는 순수한동력을 말합니다.

여기서 kgf m/s단위를 kw[kN m/s]로 환산하기위해 102를 나누게 되는데 최근 문제는 si단위만 나옵니다.

 

 정리하면 일반적인 동력계산식은

 덕트계통 W=P(Pa) × Q(m³/s) /η(효율)

 수계통 kW=9.8 (kN/m³) × Q(m³/s) ×m(H_²O) /η(효율) 이 됩니다.

 

여기서, w와 kW의 관계, N(뉴턴힘)과 kN의 관계, 유량에서 시, 분,초의관계,

  L(리터)와 m³의 관계 , 이전공학단위 kgf와 N(뉴턴중량)의관계 등

  여러 변수가 많아 이럴때 이렇게 정리하기는 조금 광범위 합니다. 

 

 우선 덕트계통으로만 몇가지 정리드리겠습니다.

  W=P(Pa) × Q(m³/s) /η(효율)    

  W=P(Pa) × Q(m³/min) /(60×η)

  kW=P(kPa) × Q(m³/s) /η(효율)

  kW=P(mmAq) × Q(m³/s) /102×η

  kW=P(mmAq) × Q(m³/min) /60×102×η

    (위식에서 1mmAq=1kgf/m²  으로 kgf m/s 를 w로 환산하기 위해 102로 나눔 , 1kW=102kgf m입니다.)

 

 수(水)계통  P[kW]=r Q H (물의 비중량×수량×양정)

  kW=r(9.8 kN/m³) × Q(m³/s)×m(H_²O) /η

  kW=r(9.8 kN/m³) × Q(m³/min)×m(H_²O) /(60×η)

  kW=r(9.8 kN/m³) × Q(L/s)×10^-3× m(H_²O) /η

  kW=r(9.8 kN/m³) × Q(L/min)×10^-3× m(H_²O) /(60×η)

   kW=r(9800 N/m³) × Q(L/min)×10^-3× m(H_²O) /(1000×60×η)

   W=r(9800 N/m³) × Q(L/min)×10^-3× m(H_²O) /(60×η)

    kW=r(1000kgf/m³) × Q(L/min)×10^-3× m(H_²O) /(102×60×η)

    kW=r(1000kgf/m³) × Q(m³/s)× m(H_²O) /(102×η)

 

   (여기서 1kW=102kgf m/s)

 

   r은 물의 비중량 9.8kN/m³ , 9800N/m³  , 1000kgf/m³