펌프 압력 측정법 (수두압력 높이를 통한 & 압력계 사용)

 

 

 

 펌프 압력 측정 방법

 

1. 물의 높이에 따른 얼마만큼의 압력을 버티는가를 측정함으로써 펌프의 압력 계산 가능

 

2. 직접 압력계를 달아주어 펌프의 압력 측정

 

 

 얼마만큼의 물의 압력을 버티는가

 

우리는 아래의 식을 사용할 것입니다.

베르누이 방정식

이 식을 사용해, 펌프가 버틸 수 있는 물의 혹은 특정 유체의 높이를 알 수 있다면 중력과 그 유체의 밀도값을 통해 펌프의 압력을 계산할 수 있습니다.

--> 실제로 제품을 판매할 때 많이들 압력값으로 m 를 표시합니다.

즉, 물을 어느 높이까지 들어올릴 수 있는 압력을 낼 수 있다는 말입니다.

(쏘아 올릴 수 있는 높이가 아닌, 압을 버틸 수 있는 높이입니다)

 

위는, 실제로 제가 이번 시스템 구성을 위해 구입한 Koolance의 펌프입니다.

최대 수두압력은 11m라고 되어있고, 기준 용액은 당연히 물입니다.

P[Pa = N/m^2 = kg/(m*s^2)] = 물의 밀도[1g/cm^3=10^3 kg/m^3] x 수두압력 높이[11m] x  중력[9.8m/s^2]

대충 중력을 10으로 계산하면 110000Pa이 되고, 100000Pa = 1bar 이기에 대충 최대 1.1bar의 압력을 낼 수 있는 펌프입니다. (1bar ~ 1atm)

 

==> 하지만 사용하기전에, 자신의 셋업 환경에서 최대 몇 압력을 낼 수 있는지 꼭 확인하시길 바랍니다 :)

300x250

 직접 압력계를 달아주어 펌프의 압력을 측정

 

저는 11m까지 관을 올려서 압력을 측정하고 싶진 않아서,, 대강 3층 높이던가요? :(

 

압력계를 사용해 안전히^^ 측정하고자 했습니다.

 

이 펌프는 기본적으로 물을 내보내는 내경의 크기가 6.35mm입니다.

반면, 저는 Koolance 사에서의 펌프에 맞는 폴리머 튜브가 아닌 Sus/금속 튜브의 피팅을 위한 커넥터를 찾으니,

내경 4.5로 나올,, 수밖에 없는 구조더라구요 ㅠ

- 외경 6.35mm의 튜브를 연결할 수 있는 커넥터 뿐입니다..

- 가뜩이나 영국 제품이라 나사 탭 부분이 BSPP던가, 아무튼 우리나라의 PT/PF도 아니고 미국의 NPT와도 잘 맞질 않아서 대체하기가 찜찜합니다

(해서 펌프의 최대 압력인 1.1bar를 사용치 못하고 엄청나게 반감된 최대압력을 사용할 수 있었습니다. 수두손실로 인해!)

 

연결은,

레조버 ~ 펌프 ~ 압력계를 순차적으로 연결하여 흘려주었고,

처음에 공기가 찬 상태에서(평소 상태) 레조버에 물을 채워주면, 펌프와 펌프~압력계의 공간에 공기가 남습니다.

그리고 공기가 남아있다면 펌프의 임펠러에 캐비테이션으로 인한 데미지가 일어날 수도 있고,

펌프가 내는 파워에 맞는 압력이 나오지 않습니다

 

 

그렇게 처음에는 압력계로 펌프를 바로 연결해 어리둥절 했다가(최대 0.3bar가 나오는 겁니다.. 윽),

그래서 펌프~압력계 사이에 T자 피팅을 해주어 공기를 빼주고서 측정할 수 있는 구조를 만들어 측정했습니다 :)

그러니,, 0.7bar 정도의 최대압이 나오더군요 :(

6.35mm 내경이라면 1.1bar가 나와야 할 제품이, 4.5mm의 내경의 시스템으로 들어가니 수두손실로 인해 0.7bar까지바께 힘을 주지 못합니다 ㅜ

 

(펌프의 원리, 임펠러나 캐비테이션에 대해선 아래 글을 참고해주시면 되겠습니다 ㅎㅎ)

2021.03.06 - [정리, 공부해요/기계공학] - 펌프의 원리(원심력, 임펠러, 벌루트), 캐비테이션

펌프의 원리(원심력, 임펠러, 벌루트), 캐비테이션

 

 

마치며

 

압력 손실이 있는 만큼 유속손실도 있습니다.

대충,, 압력손실로 압력이 반이된다면

유속손실은 1/4까지 떨어지는 제곱 비례 정도 됩니다 :)

유속에 대해선 다음에 포스팅 할까 합니다.