게시판 > 질답게시판 > 펌프에서 베르누이 법칙 적용 방법에 대해서

Stefano

23-07-13 00:55

(A0) 펌프 Impeller가 유체를 고속 원운동하도록 가속한 다음 배출구 측 원심방향 노즐로 흘러나가면서 직선운동 속도는 줄어들고 압력은 상승하게되는데 유체의 운동에너지가 압력상승으로 변화되는 베류뉴이 원리에 의한 현상입니다.

압력상승은 유체 부피와의 곱으로 에너지를 나타냅니다. 이는 유체의 외부에너지에 해당하는 것으로 유체의 내부에너지와 대립된 개념의 유체 시스템 에너지에 해당합니다. 베르뉴이 원리는 (마찰손실이 없이) 유체가 흐르고 있을 때 위치에너지와 외부에너지 및 운동에너지의 합은 일정하게 유지되는 것을 말합니다.

원심펌프는 Impeller의 원심방향으로 유체를 고속으로 운동하도록 한다음, 이를 펌프배출구 측으로 선속도를 줄여서 뿜어내게 되는데 이 과정에서 유체가 가진 운동에너지가 압력과 부피의 곱으로 나타나는 외부에너지로 변화되어 나타나도록 하는 기계입니다.

(A1) 밸브나 오리피스를 통과할때 유속이 빨라지면 그 노즐위치에서 운동에너지는 늘어나지만 정압이 낮아지면서 위치에너지((Potential Energy)가 줄어 들지만 유속이 원래 속도로 유지되면 압력은 다시 회복됩니다. 노즐통과속도가 클 때 운동에너지 증가에 해당하는 만큼의 정압이 낮아지지만 전체의 유체에너지의 합은 동일합니다.

(A2) 펌프모터가 공급하는 에너지는 일부 축동력 전단장치에서의 기계적 마찰손실과, 유체내 마찰과 Impeller 표면, 펌프 Casing 벽면과의 마찰로 인한 손식을 제외하고는 펌프 Impeller에 의한 유체의 회전 운동에너지를 압력상승으로 올려줍니다. 이것이 바로 베르뉴이 원리인데 이상유체가 아니라서 유체내 마찬손실을 포함하고 있고 또 기계장치에서도 에너지 전달 효율 손실을 포함하게 됩니다.