초록
본 연구는 siphon의 수리학적 현상을 이용하여 배수를 제어하는 Cherepnov 송수기의 효율적인 양정(유입수조의 수면과 송수관 출구의 위치차)을 결정하기 위한 실험적 연구이다. 본 송수기는 물 자체가 가지고 있는 위치에너지에 의하여 작동되어지며, 송수기의 구조는 상단 개구부를 갖는 1개의 수조와 밀폐된 2개의 수조, 5개의 관 그리고 2개의 역지변이 상호 연결되어 있다. 양정과 낙하고 비(H$$/H$$)의 변화에 대한 본 송수기의 수리학적 거동과 작동특성을 조사 연구하기 위하여 각 수조내의 수위와 압력변화를 측정하였으며, 송수기의 수조와 연결관의 직경이 송수기의 양정과 낙하고 비(H$$/H$$)에 미치는 영향을 분석하였다. 본 실험에 의하여 송수기의 효율을 높일 수 있는 효율적인 양정은 낙하고의 약 1/2배 정도이었다. 따라서 효율적인 Cherepnov 송수기를 제작하기 위하여는 낙하고를 양정의 2배정도로 설계해야 할 것으로 판단된다. 수조크기가 효율에 미치는 영향은 5% 이하인 반면 관의 크기가 효율에 미치는 영향은 관크기에 따라 증가되었다.
This paper presents an experimental study on the discharge head of Cherepnov water lifter that was continuously operated with the aid of the siphon. The energy used by the Cherepnov water lifter is derived from the potential energy ofthe water itself. The lifter consists of three interconnected tanks and five pipes, one of which is open and two others are hermetically sealed. The effects of varying operating parameters such as the tank and pipe size, the ratio between head of discharge and drop height were analyzed. As a result, factors that can maximize the efficiency and increase the average delivery rate were indentified. When the ratio between head of discharge and drop height is about 0.5, the efficiency of Cherepnov water lifter is maximized. In order to design the efficient Cherepnov water lifter, the discharge head of the Cherepnov water lifter should be assigned to be twice as much as the drop height. The effect of tank size on the efficiency is less than 5%, while the effect of the pipe size is not negligible. The larger the pipe size is, the more the efficiency increases.
