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1[전기산업기사 필기] 18년 1회차

수차의 특유속도 N_s를 나타내는 계산식으로 옳은 것은? (단, 유효낙차 : H[m], 수차의 출력 : P[kW], 수차의 정격 회전수 N[rpm]이라 한다.)

 $N_s = \dfrac{NP^{\dfrac{1}{2}}}{H^{\dfrac{5}{4}}}$

 $N_s = \dfrac{H^{\dfrac{5}{4}}}{NP}$

 $N_s = \dfrac{HP^{\dfrac{1}{4}}}{N^{\dfrac{5}{4}}}$

 $N_s = \dfrac{NP^2}{H^{\dfrac{5}{4}}}$

해설

수차의 특유속도(비속도)는 그 수차와 상사인 수차가 유효낙차 1m 에서 1kW 를 낼 때의 회전수로 정의되며  $N_{s}=\dfrac{N\,P^{1/2}}{H^{5/4}}=N\dfrac{\sqrt{P}}{H^{5/4}}$  이다.
여기서 N[rpm]은 정격 회전수, P[kW]는 수차 출력, H[m]는 유효낙차이다. 출력은 1/2 제곱, 낙차는 5/4 제곱으로 들어가고 낙차가 분모에 있으므로, 같은 회전수라도 낙차가 높을수록 특유속도는 작아진다.
특유속도가 클수록 저낙차·대유량형(프로펠러·카플란 수차), 작을수록 고낙차형(펠턴 수차)에 해당한다. 특유속도를 지나치게 크게 잡으면 캐비테이션과 진동이 심해지므로 낙차별 한계값이 정해져 있다.

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