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2024.12.16
문서 내 토픽
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1. 수력 터빈의 원리수력원동기는 러너(runner)가 작동해 물의 에너지를 기계 에너지로 변환하는 기계이다. 위치에너지를 가진 물이 수차에 유입될 때 압력 에너지 또는 속도 에너지로 변환된다. 터빈(turbine)은 변환된 에너지를 받아 동력(shaft torque)을 발생시킨다. 발생한 동력은 기계 에너지로, 발전기와 직결되어 전기에너지로 변환해 이용된다.
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2. 프란시스 터빈 실험 장치프란시스 터빈 장치는 1) 압력계, 2) 회전 드럼판, 3) 가이드 베인 조절 장치, 4) 스프링 저울로 구성된다.
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3. 프란시스 터빈 실험 방법1) 실험 전 터빈으로 들어가는 물의 압력을 선정하고, 가이드 베인의 위치를 조절한다. 2) 터빈 뒤쪽의 스프링 저울의 눈금을 무부하 상태인 0으로 조절한다. 3) 수력 벤치(hydraulic bench)를 이용해 최대 유량에서 터빈을 돌려 유동을 안정화한다. 4) Inlet Pressure를 터빈에 들어오는 물의 유량을 조절해 목표값으로 맞춘다. 5) 타코미터를 사용해 터빈 회전수을 측정하고 Left Balance, Right Balance, speed, Flow, 압력을 측정한다. 6) Left Balance를 0.5씩 늘려가며 (5) 과정을 반복한다. 8) 실험 과정에서 캐비테이션 현상을 관찰한다.
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4. 터빈의 이론동력, 발생동력과 효율 계산터빈에서 발생하는 Hydraulic Power과 Mechanical Power는 다음과 같이 계산할 수 있다.
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1. 수력 터빈의 원리수력 터빈은 물의 운동 에너지를 회전 운동 에너지로 변환하여 전기를 생산하는 장치입니다. 수력 터빈의 작동 원리는 물의 압력과 유량에 따라 터빈 블레이드에 작용하는 힘이 달라지면서 터빈이 회전하게 되는 것입니다. 이때 터빈의 회전 속도와 토크에 따라 발전기를 구동하여 전기를 생산할 수 있습니다. 수력 터빈은 환경 친화적이며 지속 가능한 에너지원으로 활용될 수 있어 향후 신재생 에너지 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
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2. 프란시스 터빈 실험 장치프란시스 터빈 실험 장치는 수력 터빈의 성능을 평가하기 위한 실험 장비입니다. 이 장치는 주로 터빈 입구와 출구의 압력, 유량, 회전 속도 등을 측정하여 터빈의 효율을 분석할 수 있습니다. 실험 장치에는 터빈, 펌프, 밸브, 유량계, 압력계, 회전 속도계 등의 구성 요소가 포함되어 있습니다. 이를 통해 다양한 운전 조건에서 터빈의 성능을 평가할 수 있으며, 이를 바탕으로 터빈 설계 및 최적화에 활용할 수 있습니다.
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3. 프란시스 터빈 실험 방법프란시스 터빈 실험 방법은 터빈의 성능을 평가하기 위한 체계적인 실험 절차입니다. 일반적으로 실험은 터빈 입구와 출구의 압력, 유량, 회전 속도 등을 측정하는 것으로 시작됩니다. 이를 통해 터빈의 토크와 출력을 계산할 수 있습니다. 또한 다양한 운전 조건, 예를 들어 유량, 회전 속도, 입구 압력 등을 변화시키면서 터빈의 성능 변화를 관찰할 수 있습니다. 이러한 실험 데이터를 분석하면 터빈의 효율, 캐비테이션 특성, 최적 운전 조건 등을 파악할 수 있습니다. 이를 통해 터빈 설계 및 운영 최적화에 활용할 수 있습니다.
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4. 터빈의 이론동력, 발생동력과 효율 계산터빈의 이론동력, 발생동력, 효율 계산은 터빈의 성능을 평가하는 데 매우 중요한 요소입니다. 이론동력은 터빈에 공급되는 유체의 에너지를 바탕으로 계산되며, 발생동력은 실제 터빈에서 생산되는 동력을 의미합니다. 효율은 이론동력 대비 발생동력의 비율로 계산되며, 이를 통해 터빈의 성능을 정량적으로 평가할 수 있습니다. 이러한 계산 결과는 터빈 설계 및 최적화, 운영 관리 등에 활용될 수 있습니다. 특히 효율 향상은 터빈 성능 개선의 핵심 목표가 되며, 이를 위해 다양한 실험 및 분석 기법이 활용되고 있습니다.
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[기계공학실험]터빈 성능 실험1. 터빈 터빈은 물이 가지고 있는 에너지를 러너의 작용으로 기계 에너지로 변환하는 기계입니다. 물이 수차에 유입할 때 속도 에너지 또는 압력 에너지로 변환되고, 수차는 이 에너지를 받아 동력(축의 torque)을 발생시킵니다. 이 발생된 동력은 발전기와 직결되어 전기에너지로 변환되어 이용됩니다. 터빈은 일반적으로 충동 터빈(impulse turbine)과...2025.04.29 · 공학/기술
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[기계공학실험]풍동 실험1. 풍력터빈 성능 평가 풍력터빈에는 매우 많은 종류가 있지만 각종 풍력터빈의 성능을 평가할 경우 일반성이 있는 무 차원 성능 계수에 의해서 성능을 나타내는 것이 편리하다. 풍력터빈의 성능평가에 이용되는 성능계수에는 파워계수, 토크계수, 추력계수, 주속비(TSR), 솔리디티 등이 있는데 그 중 대표적인 2가지 계수로 파워계수와 주속비의 관계를 이해하는 풍동...2025.05.04 · 공학/기술
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랭킨 사이클 결과레포트1. 랭킨 사이클 랭킨 사이클은 증기 터빈 발전 시스템에서 널리 사용되는 열역학 사이클입니다. 이 보고서에서는 랭킨 사이클의 구성 요소와 작동 원리, 그리고 실험 결과를 자세히 설명하고 있습니다. 보고서에는 터빈, 응축기, 펌프 등 랭킨 사이클의 주요 구성 요소에 대한 정보와 함께 온도, 압력, 엔탈피 등의 측정 결과가 포함되어 있습니다. 이를 통해 랭킨 ...2025.04.25 · 공학/기술
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유체교반 실험 결과 분석1. 교반 이론 교반은 서로 다른 물리적, 화학적 특성을 가진 2가지 이상의 물질을 외부적인 기계 에너지를 이용하여 균일한 혼합 상태로 만드는 일이다. 교반기는 화학 실험 및 제조 화학 공업에서 기체, 액체, 고체(입자상)상의 물체를 휘저어 섞는 기기를 일컫는다. 교반기의 효율에 영향을 미치는 요소로는 유체의 특성과 교반기의 상태에 따라 다르다. 2. 임펠...2025.01.17 · 공학/기술
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[A 유체실험 레포트] Jet Impact(분사충격) 실험 (고찰O)1. Jet Impact(분사충격) 실험 Jet Impact(분사충격)는 고압의 유체를 노즐 등을 통해 분사하여 에너지를 얻는 기술을 말한다. Jet impact 실험을 진행하며 유체가 좁은 공간을 통해 분출될 때 발생하는 힘에 대해 이해하고, 이를 측정 및 계산하여 구하는 방법을 익힌다. 또 이를 실생활에 활용할 수 있는 능력을 기른다. 2. 유체 분류의...2025.04.26 · 공학/기술
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23-2 아주대 전산열유체역학 Project1(Two-dimensional laminar flow over a circular cylinder)1. 2차원 층류 유동 원형 실린더 주위를 흐르는 2차원 층류 유동(laminar flow)을 해석하였다. 2차원 steady 유동인 Re=4와 2차원 unsteady 유동인 Re=80 두 케이스에 대하여 Ansys Fluent를 사용한 시뮬레이션을 수행하였다. 2. 수치해석 방법 수업시간에 제공한 cyl.msh 파일을 사용하였고, 제공된 강의노트의 set...2025.01.29 · 공학/기술
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[기계공학실험]터빈 성능 실험 8페이지
터빈 성능 실험1. 실험 목적가. 발전소에서 사용하는 터빈은 에너지를 갖고 있는 유체가 터빈의 깃에 부딪혀서 터빈을 돌린다. 이 때 유체가 가지고 있는 에너지에 대한 터빈이란 동력을 생산해 내는 장치로서 전반적인 구조와 작동원리는 펌프와 반대가 된다.나. 본 실험에서는 프란시스 터빈(Francis turbine)에 효율과 일정 낙차로 물을 공급하면서 수량이 변할 때의 수차의 성능 변화를 시험하고 그 성능을 검토하고 시험법을 습득하는 것이 이 실험의 목적이다.2. 실험 이론 및 원리가. 터빈물이 가지고 있는 에너지를 러너의 작용으로 ...2023.02.09· 8페이지 -
[단국대]터빈성능 실험 레포트 A+ 6페이지
터빈 성능 실험Key Words: 프란시스 터빈(Francis turbine), 충동 터빈(Impulse Turbine), 반동 터빈(Reaction Turbine)초록: 발전소에 사용한 터빈은 에너지를 갖고 있는 유체가 터빈의 깃에 부딪혀서 터빈을 돌린다. 이때 유체가 갖고 있는 에너지에 대한 터빈은 동력을 생산하는 장치로서 전반적인 구조와 작동 원리는 펌프와 반대가 된다. 본 실험에는 프란시스 터빈(Francis Turbine)에 효율과 일정 낙차로 물을 공급하여 수량이 변할 때의 수차의 성능 변화를 시험하여 그 성능을 검토한다...2023.11.05· 6페이지 -
기계공학 터빈성능 실험 보고서 5페이지
Dankook University Mechanical Engineering터빈 성능 실험Key Words: Francis turbine(프란시스 터빈), Turbine principle(터빈 원리), Cavitation(캐비테이션)초록: 본 실험은 프란시스 터빈을 통하여 이론 동력과 발생 동력, 효율을 알아보는 것이다. 터빈의 원리를 설명하고, 분류에 따른 특징을 설명한다. 수력 벤치를 통하여 터빈이 물을 받고 발생하는 동력을 측정한다. 중간에 발생하는 캐비테이션 현상에 대한 터빈의 효울에 어떠한 영향이 있을지 알아본다. 프란시스 ...2021.06.15· 5페이지 -
[All 100 인증] 기계공학실험3 터빈성능보고서 7페이지
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 ...2021.05.30· 7페이지 -
가스터빈 엔진의 추력 측정 및 성능 해석 실험보고서 6페이지
Report추진실험보고서■ 과목명 : 항공공학실험1.실험 제목 : 가스터빈 엔진의 추력 측정 및 성능 해석2.실험 목적 : 가스터빈 엔진 중 가장 기본적인 형태인 터보 제트 엔진의 작동 원리를 이해하고 추력을 측정한다. 이를 통하여 터보 제트 엔진의 성능 해석과 각 부품의 기능을 이해한다.3.관련 이론-이상적 터보제트 엔진의 Cycle 분석추력을 구하기 위해 우선 이상적으로 가정을 한다. 터보제트 엔진 전체적으로gamma =constant이고, 연공비{dot{m _{f}}} over {dot{m}} < 1,P _{6} =P _{o}...2020.12.15· 6페이지