[All 100 인증] 기계공학실험3 터빈성능보고서

소개

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목차

1. 초록

2. 서론
1) 실험 목적
2) Principle of Turbine
3) 터빈장치의 구성
4) 실험이론 (Theory)

3. 본론
1) 실험 장치
2) 실험방법

4. 결론
1) 실험 결과

5. 고찰

6. 참고문헌

본문내용

초록: 본 실험에서는 유체 기계 중 터빈을 다룬다. 터빈은 유체 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치이며 얼마나 많이 변환되는가에 터빈의 효율이 결정된다. 추의 하중을 증가시켜가며 유량과 회전수를 측정하고 이를 사용해 동력과 효율을 계산한다. 유량 증가에 따라 이론 동력, 발생 동력 그리고 효율은 모두 증가하는 경향을 보인다. 하지만 무한히 유량을 증가시킨다고 효율은 증가하지 않을 것이다. 이는 cavitation(공동 현상)으로 설명될 수 있으며, 본 실험의 후반부에서 다룬다. cavitation은 유체 기계에 치명적인 영향을 끼치는 요소로써 엔지니어는 반드시 이 요소를 피해서 유체 기계를 설계해야 한다.

<중 략>

1.2 Principle of Turbine
물이 가지고 있는 에너지를 runner의 작용으로 기계 에너지로 convert하는 기계를 수력원동기라 한다. 이는 Potential energy를 가진 물이 수차에 유입할 때는 속도에너지 또는 압력 에너지로 바뀌고 수차는 이 에너지를 받아 동력(축의 torque)을 발생시킨다. 이 발생된 동력 즉, Mechanical Power는 그대로 이용되는 경우는 없고 Power Generator와 connect되어 다시 Electric Energy로 convert되어 이용된다. 이와 같은 시설을 수력 발전소라 부른다. 터빈은 일반적으로 충동과 반동의 두 가지로 분류된다.

1.2.1 충동터빈 (Impulse turbine)
충동터빈은 하나 혹은 여러개의 고속 free 제트에 의하여 작동된다. 이러한 각각의 제트는 터빈 휠 바깥에 있는 노즐 내 가속된다. 마찰과 중력을 무시한다면 유체가 터빈 버킷을 지날 때 유체의 압력이나 러너에 대한 속도는 변화지 않는다. Therefore 충동터빈에서는 유체가속과 수반되는 압력강하는 깃 바깥에 있는 노즐 속에서 발생하며 유체가 가득 찬 state로 러너를 흐르지 않는다.

참고자료

· 이래운, 유기창, 2021, 공조냉동기계기사, 엔플북스, pp. 603
· Alan T.Mcdonald, John W.Mitchell, Philip J.Pritchard, Robert W.Fox, 2017, Fluid Mechaniccs edition, WILEY, pp. 467
· 박준관, 박시훈, 박석현, 2017, “양수터빈에서의 캐비테이션 침식”, 한국유체기계학회, pp. 11~12
· 이강희, 권욱, 박준관, 황태규, 2020, “펌프터빈에서 발생하는 Vortex Rope 및 캐비테이션 유동특성 분석”, pp.143