그림과 같이 물탱크에서 2m^2의 단면적을 가진 파이프를 통해 터빈으로… | [소방설비기사(기계) 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 17년 2회차

그림과 같이 물탱크에서 $2m^2$ 의 단면적을 가진 파이프를 통해 터빈으로 물이 공급되고 있다. 송출되는 터빈은 수면으로부터 $30m$ 아래에 위치하고, 유량은 $10m^3/s$ 이고 터빈 효율이 $80$ %일 때 터빈 출력은 약 몇 $kW$ 인가? (단, 밴드나 밸브 등에 의한 부차적 손실계수는 $2$ 로 가정한다.)

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해설

부차적 손실을 뺀 유효낙차로 계산하면 터빈 출력은 약 2152kW이다.
관 유속은  $V=\dfrac{Q}{A}=\dfrac{10}{2}=5$  m/s이고, 속도수두는
 $\dfrac{V^2}{2g}=\dfrac{5^2}{2\times 9.8}=1.276$  m이다.
부차적 손실수두는  $h_L=K\dfrac{V^2}{2g}=2\times 1.276=2.55$  m이므로 터빈이 이용하는 유효낙차는
 $H=30-2.55=27.45$  m이다.
터빈 출력은  $P=\gamma Q H \eta$  이므로
 $P=9.8\times 10\times 27.45\times 0.8=2{,}152$  kW이다.

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