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유효낙차 100m. 최대 유량 20m3/s의 수차가 있다. 낙차가 81… | [전기기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 21년 3회차
유효낙차 100m. 최대 유량 20m3/s의 수차가 있다. 낙차가 81m로 감소하면 유량(m3/s)은? (단, 수차에서 발생되는 손실 등은 무시하며 수차 효율은 일정하다.)
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해설

수차를 통과하는 물의 속도는 낙차에서 얻은 위치에너지가 운동에너지로 바뀐 것이므로 v=2gHv=\sqrt{2gH}, 즉 H\sqrt{H}에 비례한다. 유량은 Q=AvQ=Av이므로 유량도 낙차의 제곱근에 비례한다.
Q2Q1=(H2H1)12\dfrac{Q_2}{Q_1}=\left(\dfrac{H_2}{H_1}\right)^{\frac{1}{2}}
대입하면
Q2=20×(81100)12=20×0.9=18[m3/s]Q_2=20\times\left(\dfrac{81}{100}\right)^{\frac{1}{2}}=20\times0.9=18\,[\mathrm{m^3/s}]
참고로 회전속도는 H1/2H^{1/2}, 출력은 H3/2H^{3/2}에 비례한다.

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