펌프의 효율은 **체적효율($\eta_v$)**, **기계효율($\eta_m$)**, **수력효율($\eta_h$)**로 나눌 수 있으며, 이들을 모두 고려한 **전체효율($\eta$)**은 다음과 같습니다. $$\eta = \eta_v \times \eta_m \times \eta_h$$ 이 문제에서는 **전체효율($\eta$)**을 먼저 계산하고, 이를 이용하여 **수력효율($\eta_h$)**을 구합니다. ### 1. 전체효율($\eta$) 계산 전체효율은 축동력($P_{shaft}$)에 대한 수동력($P_{water}$)의 비율입니다. $$\eta = \frac{P_{water}}{P_{shaft}}$$ * **수동력($P_{water}$):** 펌프가 물에 실제로 전달하는 동력입니다. $$P_{water} = \gamma Q H$$ * $\gamma$ (물의 비중량) = $9.8 \text{ kN/m}^3$ * $Q$ (토출량) = $6 \text{ m}^3/\text{s}$ * $H$ (전양정) = $120 \text{ m}$ $$P_{water} = 9.8 \times 6 \times 120 = 7056 \text{ kW}$$ * **축동력($P_{shaft}$):** 펌프 축에 가해지는 동력으로, 문제에서 주어진 값입니다. $$P_{shaft} = 9530 \text{ kW}$$ * **전체효율($\eta$):** $$\eta = \frac{7056 \text{ kW}}{9530 \text{ kW}} \approx 0.7404 \text{ 또는 } 74.04\%$$ --- ### 2. 수력효율($\eta_h$) 계산 앞서 구한 전체효율 공식을 이용하여 수력효율을 계산합니다. $$\eta_h = \frac{\eta}{\eta_v \times \eta_m}$$ * $\eta$ = $0.7404$ * $\eta_v$ (체적효율) = $88\% = 0.88$ * $\eta_m$ (기계효율) = $89\% = 0.89$ $$\eta_h = \frac{0.7404}{0.88 \times 0.89} = \frac{0.7404}{0.7832} \approx 0.9453 \text{ 또는 } 94.53\%$$ 따라서 이 펌프의 수력효율은 약 **94.5%**입니다.