급수펌프의 회전수를 증가시켜 양수량을 10 % 증가시켰을 때, 펌프의 양정과 축동력의 변화로 옳은 것은?
공동주택시설개론- ①양정은 10 % 증가하고, 축동력은 21 % 증가한다.
- ②양정은 21 % 증가하고, 축동력은 10 % 증가한다.
- ③양정은 21 % 증가하고, 축동력은 약 33 % 증가한다.
- ④양정은 약 33 % 증가하고, 축동력은 10 % 증가한다.
- ⑤양정은 약 33 % 증가하고, 축동력은 21 % 증가한다.
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정답 ③ — 펌프의 상사법칙에서 유량은 회전수 비에 비례하므로 유량이 10 % 증가하면 회전수도 1.1배가 되며, 이에 따라 양정은 회전수 제곱에 비례하여 21 % 증가하고 축동력은 세제곱에 비례하여 약 33 % 증가합니다.
선지별 오답 이유
- ① 양정 10 % 증가, 축동력 21 % 증가는 회전수 10 % 증가 시 양정이 회전수 제곱()에 비례하여 21 % 증가하고 축동력은 세제곱()에 비례해야 하므로 잘못되었습니다.
- ② 양정 21 % 증가, 축동력 10 % 증가는 양정 변화율은 상사법칙()에 부합하나, 축동력은 유량과 달리 회전수 세제곱에 비례하므로 10 % 증가에 그치지 않고 약 33 % 증가해야 맞습니다.
- ③ 양정 21 % 증가, 축동력 약 33 % 증가는 상사법칙에 의해 유량이 1.1배가 될 때 회전수도 1.1배가 되며, 양정은 배(21 % 증가), 축동력은 배(약 33 % 증가)가 되므로 정확합니다.
- ④ 양정 약 33 % 증가, 축동력 10 % 증가는 양정과 축동력의 지수 관계를 서로 혼동하였거나 축동력 변화율을 단순 회전수 비례치로 오인한 것으로 옳지 않습니다.
- ⑤ 양정 약 33 % 증가, 축동력 21 % 증가는 회전수의 세제곱에 비례하는 축동력의 변화율(약 33 %)과 제곱에 비례하는 양정의 변화율(21 %)의 위치를 뒤바꾸어 놓았으므로 옳지 않습니다.
관련 개념
펌프의 상사법칙에 따르면 기하학적으로 상사한 펌프에서 유량 는 회전수 에 비례()합니다.
전양정 는 회전수의 제곱에 비례()하여 변화합니다.
펌프를 구동하는 축동력 는 회전수의 세제곱에 비례()하여 급격히 증가합니다.
전양정 는 회전수의 제곱에 비례()하여 변화합니다.
펌프를 구동하는 축동력 는 회전수의 세제곱에 비례()하여 급격히 증가합니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과