🌀 펌프 비속도 (Ns) 계산기

펌프의 비속도(Specific Speed)를 계산하여 가장 적합한 임펠러 형상(원심형, 사류형, 축류형)을 판별합니다.

Inputs

펌프 회전수 (N)

RPM

최고 효율점 유량 (Q)

최고 효율점 1단 양정 (H)

Results

비속도 (N_s)0

임펠러 선정 차트

계산기 설명

비속도(Specific Speed, Ns)는 펌프의 형상, 특히 임펠러 형태를 나타내는 무차원 설계 지표입니다. 동일한 양정과 유량을 내는 펌프라도 임펠러가 원심형·사류형·축류형 중 어느 형태인지가 비속도로 결정됩니다. 즉 비속도는 "임펠러의 뼈대"를 대표하는 숫자입니다.

이 계산기가 구하는 것

본 계산기는 최고효율점(BEP)에서의 회전수 N, 유량 Q, 양정 H를 입력받아 펌프의 비속도 Ns를 계산합니다. 이 값을 기준으로 적절한 임펠러 형식을 선정하고, 펌프의 효율·흡입성능·운전 범위를 가늠할 수 있습니다.

왜 필요한가

설계 단계에서 임펠러 형식(원심/사류/축류)을 빠르게 결정
비속도와 효율의 상관관계로 고효율 펌프 형식을 예측
cavitation(캐비테이션) 가능성과 흡입 여유도(NPSH) 평가
유사 펌프 모델 간의 성능 환산 및 스케일업

계산 공식

펌프 비속도 방정식

비속도는 "동일한 양정 1 m(또는 1 ft), 동일한 출력(또는 1 m³/s)을 내는 데 필요한 회전수"로 정의되며, 실무적으로는 최고효율점에서의 값으로 계산합니다.

N_s = \dfrac{N\,Q^{0.5}}{H^{0.75}}

N_s — 비속도 (무차원, 단위계에 따라 수치 범위가 다름)
N — 펌프 회전수 [RPM]
Q — 최고효율점 유량 [m³/h 또는 US gpm]
H — 1단 양정(최고효율점) [m 또는 ft]

식의 의미 (어떻게 구하나)

유량 Q가 클수록 Ns가 커집니다 → 대유량형(축류) 임펠러.
양정 H가 클수록 Ns가 작아집니다 → 고양정형(원심) 임펠러.
회전수 N이 높을수록 Ns가 커지며, 동일 성능의 펌프를 고속 소형으로 설계할 수 있습니다.

임펠러 선정 가이드

원심형(Radial Flow): 저유량·고양정. US 기준 Ns < 4000
사류형(Mixed Flow): 중유량·중양정. US 기준 Ns = 4000 ~ 8000
축류형(Axial Flow): 고유량·저양정. US 기준 Ns > 8000

계산 예시

회전수 1750 RPM, 최고효율점 유량 100 m³/h, 1단 양정 50 m인 펌프를 가정합니다. Q^0.5 ≈ 10, H^0.75 ≈ 18.8이므로 Ns ≈ 1750 × 10 / 18.8 ≈ 930 (metric 기준)으로, 원심형 영역에 해당합니다.

유용한 팁

실무 팁

다단 펌프는 1단 양정(H/단수)을 사용해야 올바른 Ns가 나옵니다.
양방향 펌프(터빈)의 비속도는 동일 식으로, 단 유량을 양정 1에 대응시켜 비교합니다.
단위계(US gpm/ft vs m³/h/m)에 따라 같은 펌프의 Ns 수치가 다르므로, 비교 시 동일 기준을 쓰세요.

한계와 주의사항

비속도는 형상 비교 지표이지 성능 보증값이 아닙니다. 실제 효율은 설계·가공 정밀도에 따라 좌우됩니다.
너무 높거나 낮은 비속도는 운전 범위가 좁아지고 캐비테이션 여유가 줄어듭니다.
점성 유체에서는 비속도만으로 형식을 정하기 어려우며 보정이 필요합니다.