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  펌프 운전압력 계산법 질문드립니다.
  글쓴이 : 이승룡   고유ID : tmdfyd1234     날짜 : 19-04-22 22:48     조회 : 392    
P&ID 수정 중 새로 추가된 펌프의 D.Press(운전압력?) 를 계산하고자
사수에게 물어보았더니 양정 × 0.0998 = 압력(kgf/cm2)
이 된다고 하더군요

이게 맞는지, 맞으면 왜 그런지 알려주시면 감사하겠습니다.

※ 검색을 해보았으나 양정에 0.1을 곱하여 압력을 계산한다는 내용 뿐
상세 설명이 없거나 양정을 산출하는 방법 외에는 찾지 못해 질문드립니다.

화학공학    19-04-23 13:39
양정(m) x 물의 밀도(대략 1,000 kg/m^3) x (1 m)^2 / (100cm)^2 해주면 됩니다~
     
이승룡    19-04-26 01:03
인사가 늦어 죄송합니다.
덕분에 원활히 업무를 처리하였습니다.
감사합니다.
스테파노 Stefano   19-04-23 19:08
양정을 펌프 배출압력으로 환산하기 위해서는  액주(Liquid Column)에 해당하는 질량이 중력방향으로바닥면에 힘이 작용하여 압력으로 나타난다고 생각하면 됩니다 

바닥면적 A,  높이(액주, 양정) h--> 액의 부피 V =  A* h  [m3] -->액주의 질량  M = ρ * V = ρ*A*h  [kgm]; 액의 밀도 ρ  [kg/3]
바닥에 작용하는 힘 F =  (1/gc) *  M * g    [kgf] ;  g: 중력가속도,  gc: 질량을 무게(하중)으로 환산해주는 단위환산계수

--> 바닥면 압력  P =  F/A    = (g/gc)  M / A  = (g/gc)  ρ*h  [kgf/m^2]  =  (g/gc)* ρ*h /10,000 [ kgf/cm2];  m2=10,000 cm2

물(ρ≒ 1000 kg/m3)인 경우  P = 0.1 * h  [kgf/cm2] ,     

(압력단위환산, 참고  1  [kgf/cm2]  = 1  at =  0.9807  bar =  0.96784 atm =98.0665 kPa = 14.2233 psi  =735.56 torr)
     
이승룡    19-04-26 00:56
양정을 펌프 배출압력으로 환산하기 위한 기본 개념에 대해 쉽게 이해되게 설명해주셔서 감사합니다.

그런데 무게=질량×중력가속도 인 것으로 알고있는데 단위환산계수 gc는 무엇인지 잘 이해가 안됩니다.

그리고 물을 예로 들어 계산해주실 때 g/gc는 어떻게 계산된 것인지 한번만 더 설명해주실 수 있으실까요?
스테파노 Stefano   19-04-26 12:34
(1) 중력단위 환산계수는 물과 관련이 없습니다. 

(2) 대신..
<무게=질량×중력가속도>임을 알고 있다면  질량 m kg과  무게(하중) w kgf의 차이를 이해하면 됩니다.  무게는 중력이 작용되는 방향으로 미치는 힘이므로 질량이 크면 무게도 커집니다. 

지표면에 있는 질량 1 kg의  무게(하중, 힘)는  1 kgf (1kg중)에 해당합니다.  뉴턴의 법칙에서 힘은 질량과 질량에 작용하는 가속도의 곱으로 나타낼 수 있습니다.  중력장이 없으면 무중력상태가 되어 무게가 나타나지 않습니다.  질량 m kg의 무게는 지구상에서는 지구중력방향의 가속도 (g = 9.8 m/s^2)에 의해 mkg중(=1kgf)의 힘(무게) 작용됩니다. 

F = M * g    = M kg* 9.8 m/s^2  = 9.8 M kg-m/s^2  ...................(1) <-----질량 M kg,  무게  F kgf

위의 (1)식으로 나타낸 것은 뉴턴의 법칙을 수식으로 계산한 것으로  질량 * 가속도의 곱에 해당하고  질량 M kg의 물질이 지상에서  F kgf를 나타내는 셈인데 우리는 그동안 생활속에서 질량과 힘을 구분하지 않고 무게 또는 하중만을 인식할 수 있을 뿐 질량이 얼마인지는 뉴턴이 나타나고서야 알게 되었지요.

(2) 위의 (1)식으로 계산된 9.8 kg-m/s^2에 해당하는 힘은 바로 무게(W) 즉 1 kgf 에 해당합니다.  하나는 물질의 양에 해당하는 단위이고 하나는  물질에 작용하는 힘의 단위이지요.  아래의 수식으로 이를 무게(힘) kgf 단위로 환산하기 위해 [단위환산계수]를  gc로 나타내면 됩니다.

9.8 M kg-m/s^2 =  M kgf  * [단위환산계수] ................................(2)

위의 (2)에서 [단위환산계수]가 얼마인가 계산해 보면 

[단위환산계수] ≡ gc = 9.8 M (kg-m/s^2)/(M kgf) = 9.8  (kg/kgf)-m/s^2 ....(3)

g와 gc와의 관계를 알아보기 위해 이들의 비를 알아봅니다.
  (g/gc) = (9.8 m/s^2)/(9.8 kg/kgf-m/s^2) = 1 kgf/kg  ......(4)   
  따라서  kgf = (kg) * (g/gc)-------(5a) ;  kg = (gc/g) kgf ....(5b)

위의 결과식 (5a)와 (5b)를 살펴보면  뉴턴의 힘과-가속도의 법칙으로 계산되어 나온 kg-m/s^2 값을 kgf로 고치려면 (4)의 (g/gc)로 곱하면 되고 만일  kgf 단위의 무게를 알면 여기에 (g/gc)값으로 나누거나 이의 역수인 (gc/g)를 곱하면 질량을 정확히 구할 수 있습니다. 

(3) 질량은 물질이 가지고 있는 고유 속성으로 지구상에 있으나 달나라에 가 있어도 달라지지 않습니다.  그러나 무게는 지구에서 무게의 약 1/8정도로 줄어
     
이승룡 tmdfyd1234   19-04-28 18:23
아..... 단위환산계수라는 국어를 못알아들었네요;;;
완벽히 이해돼었습니다.
평소에도 다른 글들 읽으면서 공부하고 있습니다.
감사합니다.
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