[자연과학] 펠톤 충동 터어빈의 성능측정

펠톤 충동 터어빈의 성능측정

1. 실험 목적

2. 실험 이론

터어빈은 높은 수두를 보유하는 유체에서 에너지를 얻는다. 터어빈에는 반동형과 충동형의 두 형식이 있으며, 충동형 터어빈은 노즐에서 놓은 수두를 고속 제트로 바꾸고 버킷에 충돌함으로서 유체에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 장치이다.

버킷은 일반적으로 타원형으로 분할된 모양으로 되어있다.
펠턴터빈에 대한 성능곡선은 펌프에 대한 방법과 동일하게 구할수 있으며 동력, 효율, 토크 그리고 노즐에서의 유출유량의 원리적 변화에 따른 수두를 취급 하는 것이 일반적이다.

아래에 축동력(mechanical power)과 수동력(water power)에 관한 이론적인 식을 제시하였다.

상기의 식에서 force항은 드럼(drum) 주위에 토오크 측정용 벨트에 작용하는 하중을 가리킨다. 총 하중은 아래의 그림처럼 W2 - W1의 값으로 결정할 수 있다. 드럼의 반경은 0.03m이고, 각속도 ω는 타코메타(Tachometer)를 사용하여 측정한다.

비중량(specific gravity)은 물의 밀도(≒1000㎏/㎥)와 중력가속도(≒9.81㎨)의 곱으로 구해지며, 터어빈 입구 측의 수두는 입구 측 압력게이지(mH2O)를 사용하여 측정하고…(생략)