단국대학교 기계공학과 기계공학실험3 터빈성능실험 보고서 최종 성적 A+

소개

"단국대학교 기계공학과 기계공학실험3 터빈성능실험 보고서 최종 성적 A+"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서 론
1.1 실험 목적

2. 본 론
2.1 수력 터빈의 원리
2.2 터빈장치의 구성
2.3 실험이론
2.4 실험장치 및 실험방법

3. 결 론
3.1 실험 결과
3.2 계산 과정
3.3 터빈 유량에 따른 이론 동력과 발생 동력의 그래프 작도
3.4 캐비테이션이 터빈의 효율에 미치는 영향

4. 고 찰

본문내용

Key Words: Torque(토크), Mechanical Power(기계 동력), Hydraulic Power(수동력), Impulse Turbine(충동 터빈), Reaction Turbine(반동터빈), Francis Turbine(프란시스 터빈), Cavitation(공동현상)

초록: 본 실험을 통해 터빈 내에서 발생하는 캐비테이션 현상을 관찰한다. 또한, 유량, 회전수를 측정하여 토크, 이론 동력, 발생 동력을 계산하고 터빈의 효율을 계산한다. 터빈의 유량에 따른 이론 동력과 발생 동력 그래프, 터빈의 유량과 효율의 그래프를 그려 분석한다. 캐비테이션의 정의와 캐비테이션이 터빈의 효율에 미치는 영향과 캐비테이션의 방지법을 알아본다.

1. 서 론

1.1 실험목적
프란시스 터빈(Francis turbine)에 효율과 일정한 낙차로 물을 공급하면서 수량이 변할 때의 수차의 성능 변화를 시험하고 그 성능을 검토하고 시험법을 습득하는 것이 본 실험의 목적이다.

2. 본 론

2.1 수력 터빈의 원리
물이 가진 에너지를 러너의 작용을 통해 기계 에너지로 변환시켜주는 기계장치를 수력원동기(Turbine)라고 한다. 위치에너지를 가진 물이 수차에 들어올 때는 압력 에너지 또는 속도 에너지로 변환된다. 그리고 수차는 이 에너지를 받아 동력(축의 Torque)을 발생시킨다. 발생한 동력 즉, 기계 에너지는 곧바로 이용되지는 않고 발전기와 연결되어 다시 전기에너지로 변환되어 이용된다. 이와 같은 시설이 수력 발전소다. 터빈은 충동 터빈 (Impulse Turbine), 반동터빈(Reaction Turbine) 두 가지로 분류된다.

2.1.1 충동 터빈(Impulse Turbine)
충동 터빈은 하나 혹은 여러 개의 고속 자유 제트에 의해 구동된다. 이 각각의 제트는 터빈 휠 외부에 있는 노즐 안에서 가속된다. 만약 중력, 마찰이 무시되면, 유체가 터빈 버킷을 지날 때 러너에 대한 속도나 유체의 압력은 변하지 않는다.

참고자료

· 홍성진손기헌, 2019, “압축성 유체의 공동현상을 동반한 유동에 관한 수치적 연구”, 대한기계학회 춘추학술대회, pp. 118~119
· 김민수김형준김종암, 2010, “수중 물체 주위 공동현상의 압축성-비압축성 이상유동 해석”, 한국전산유체공학회 학술대회논문집, pp. 155~161
· 위을복, 2022, “일반기계기사 필기대비”, 학진북스, 서울, pp. 422~423
· "캐비테이션을 발생시키지 않기 위해서는.", 2022년5월7일, TACMINA홈페이지, https://www.tacmina.com/korea/learn/basics/20.html.