[상하수도공학] DAY 4 - 펌프 비교회전도

4일차 — 펌프 비교회전도

1. 정의와 기본식

N_s = N · Q^1/2 / H^3/4

N 회전수 [rpm] · Q 유량 [m³/min] · H 전양정 [m]

• 정의: 기하학적으로 닮은 펌프가 1 m³/min을 전양정 1 m로 양수할 때의 회전수. 정의 유량을 1 m³/s로 바꾼 오답 선지가 있다 (2018, 3회 · 2019, 1회).
• 펌프 크기가 아니라 임펠러 형상과 운전 특성을 비교하는 지표다. 실제 회전수의 빠르기가 아니다.
• 비속도·비교회전도·specific speed는 같은 말. 흡입비속도(캐비테이션 지표)와는 다른 값이다.

조건 변화	Ns 변화	근거
N 2배	2배	1차 비례
Q 4배	2배	41/2 = 2
H 4배	0.354배	1/43/4 = 1/2.828

2. 펌프 형식과 N_s

작은 N_s = 소유량·고양정(원심형) → 사류형 → 큰 N_s = 대유량·저양정(축류형) (2020, 3회)

3. 다단·양흡입 보정

N_s는 임펠러 하나가 담당하는 유량·양정 기준이다.

구조	식에 넣는 Q	식에 넣는 H
단단·한쪽흡입	Q	H
다단(z단)	Q	H / z (1단당 양정)
양쪽흡입	Q / 2	H

• 검산 방향: 다단 보정은 H를 줄이므로 N_s가 커지고, 양흡입 보정은 Q를 반으로 하므로 N_s가 작아진다. 6단 원심펌프의 총전양정을 단수로 나누는 문항이 나왔다 (2018, 1회).
• m³/h로 주어지면 ÷60: 500 m³/h = 8.333 m³/min (2020, 4회).

4. 역산식

Q = (N_s H^3/4 / N)²  ·  N = N_s H^3/4 / Q^1/2  ·  H = (N Q^1/2 / N_s)^4/3

Q를 구하면 마지막에 제곱, H를 구하면 마지막에 4/3승

N_s와 H·N을 주고 양수량 Q를 역산하는 문항이 나왔다 (2019, 2회).

5. 시험 직전 암기

Ns = N·√Q / ∜(H³)   [N rpm, Q m³/min, H m]
작은 Ns = 소유량·고양정(원심) / 큰 Ns = 대유량·저양정(축류)
원심 → 사류 → 축류

다단: H ÷ 단수 / 양흡입: Q ÷ 2
m³/h → m³/min: ÷60
역산: Q는 마지막에 제곱, H는 마지막에 4/3승