펌프의 원리

1. 펌프의 원리

 펌프란 사람의 생활에 절대 필요한 물을 쉽게 확보하기 위해서 발명한 기계로서 일반적으로 흡상 능력과 압상 능력이 갖추어져 있다. 협상능력 : 클라를 스트로가 빨아먹는 것 같은 석션 원리로써 대기의 압력을 기압으로 나타내는 11 기압 하에서 수은이 유리관을 통해 76cm 상승하는데 수은의 무게가 물의 13.6배이며, 76cm x 13.6 = 10.336cm 즉, 10m 정도 상승했다는 것이 된다. 진공이 되었을 때 물은 관에 흡상되나 진공 정도가 불량하면, 진공펌프의 성능은 저하되게 되므로 물 펌프의 협상은 8m 정도 되지만 보통 6m로 보고 날개 차“임펠러”로 더 높게 흡상하도록 연구 발전시켜 왔다. 압상능력 : 액체에 압력을 가하여 파이프 속을 흐르게 하는 연구의 진척으로 구조에 따라 100m 또는 200m, 그 이상으로 압상시키는 연구가 지속으로 계속되고 있다.

 

1-1. 펌프의 종류

 펌프는 엔진, 전동기와 같은 외부의 기계로부터 에너지를 받아 유체의 에너지를 증가시켜, 이동시키는 장치를 말하며, 특히 압력과 속도를 주어 관속으로 흐르게 하여 높은 곳으로 양수하는데 많이 사용한다. 펌프의 종류는 대단히 많으나 작동원리를 기준으로 크게 나누어 보면 ‘용적식’과 ‘터보식’이 있고, 두 종류 이외의 ‘특수형’이 있다. 용적식:피스톤과 플런저와 같이 주기적으로 왕복하거나 치차 베인,, 스크루와 같이 회전하는 공간을 이용하여 액체를 보내주는 것으로 액체가 가진 정역학적 성질을 이용하는 것이다. 터보식:미국 보잉사의 터보 엔진에서 유래되었으며, 유체가 운동하는 날개 사이를 연속적으로 빠져나가는 사이에 모멘텀의 전달이 이루어지는 것으로 회전수에 비례해서 압력과 유량이 변화하는 특성을 가지고 있으며, 원심식 펌프 또는 축류펌프와 같이 회전하는 임펠러를 가지고 있는 것이 일반적이다. 기타, 특수형식:Jet펌프, 기포펌프 같은 것이 있다.

 

1-2.상사의법칙

 수력 구조물이나 수력 기계의 일정 비율로 축소하여 제작하는 모형 연구가 설계자료를 얻기 위하여 자주 수행된다. 모형 연구는 유동의 가시적 관찰을 가능하게 하고 또 Weir나 수문의 눈금, 유동의 길이, 속도, 분포, 수문에 미치는 힘, 펌프와 터빈의 효율과 용량, 압력분포 손실 등과 같이 설계에 필요한 정략적 자료를 얻어 낼 수 있도록 한다. 모형 연구로부터 정확한 자료를 얻으려면, 모형과 실물 사이에는 기하학적인 상사뿐만 아니라 동력학적인 상사도 이루어져야 한다.