유체기계 기본 문제풀이

소개

유체기계와 관련된 문제풀이 및 수식정리

목차

문제 1. 정상상태에서 터보기계의 회전력을 운동량모멘트방정식으로부터 유도하라.

문제 2. 회전차 내의 유동에 있어서 다음의 각각에 대한 관계식들을 유도하고 설명하라.

문제 3. 원심식 터보기계 에너지 전달식인 회전차의 이론수두에 대해서 다음을 각각 설명하라.
문제 4. 축류식 터보기계에서 유체와 익형사이에 작용하는 힘에 대하여 설명 유도하라.

문제 5. 유체기계에서 일어나는 각종 손실 및 효율에 대하여 설명하라.

문제 6. 비속도 를 상사법칙으로부터 유도하고, 비속도의 특성에 대하여 설명하라.

문제 7. 회전수가 1750일 때, 양정 45, 송출량 17에서 최고효율을 나타내는 펌프가 있다. 이 펌프를 1450으로 운전할 때 최고효율에서의 송출량 및 양정은 얼마가 되는가? 단 상사운전 하에서의 최고효율은 변하지 않는다고 한다.

문제 9. 다음의 단어들을 설명하라.

본문내용

문제 3. 원심식 터보기계 에너지 전달식인 회전차의 이론수두에 대해서 다음을 각각 설명하라.

다음에는 깃수무한의 유동과 깃수유한의 유동이 있다. 둘 사이의 큰 차이점은 깃수유한에서는 입구에서 출구로의 유동뿐만 아니라 순환이라는 상대유동이 있다. 이에 의해 이론수두의 식이 달라지게 된다.
( 즉 손실 수두 발생 )

(a)
• 상대순환 ( Relative Circulation)
: 회전차가 시계방향으로 의 속도로 회전하게 되면, 유체의 관성력에 의하여 항상 같은 자세를 유지하려고 한다. 이에 의해 회전차를 기준으로 유체의 운동을 관찰하면, 유체는 의 속도로 회전하는 것처럼 보이는 상대 순환이 나타난다.

(b)
실제로 펌프회전차의 경우의 상대유동

◦ 깃 통로를 바깥쪽으로 향해서 흐르는 균일한 유동
◦ 각속도 로 선회하는 상대순환
⇒ 깃 전면의 속도 < 깃 후면의 속도

깃 전후면에 발생한 속도차는 미소부분에 라는 미소순환을
깃 전체에 대해서는 라는 순환을 발생케 한다.
⇒ 깃은 그 주위에 발생하는 순환에 의해 힘을 받는다.

여기서
: 회전차 입구에서의 순환
(깃수) : 회전차 출구에서의 순환
: 유체에 전달되는 에너지에 관계되는 접선방향의 힘성분
: 회전방향으로 작용하는 힘성분
: 상대속도 의 반경방향성분 ( = )

• 토크 ( Torque )
, : 회전차입구 및 회전차 출구에서의 반경
, : 유로면적
, : 회전차 입구직전 및 출구직후의 유체밀도
, : 회전차 입구직전 및 출구직후의 유속
, : , 의 원주방향 성분속도
, : , 의 자오선방향 성분속도
, : 회전차입구 및 cfrn에서의 미소면적
: (토크)

참고자료

· 없음