출력 5000kW, 유효낙차 50m인 수차에서 안내 날개의 개방상태나 … | [전기산업기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

수차의 출력은 낙차에 정비례하는 관계로 표현된다. 수차 출력 공식은 $P = \rho g Q H \eta$이고, 같은 안내 날개 개방상태에서 효율이 일정하면 유량 Q도 일정하다. 따라서 $P \propto H$의 관계가 성립한다. 초기 조건에서 $P_1 = 5000\text{ kW}, H_1 = 50\text{ m}$이고, 낙차가 5m 감소하면 $H_2 = 50 - 5 = 45\text{ m}$이므로, 비례식으로 $\frac{P_2}{P_1} = \frac{H_2}{H_1}$에서 $P_2 = 5000 \times \frac{45}{50} = 5000 \times 0.9 = 4500\text{ kW}$이다. 그런데 실제 수차에서는 안내 날개 개도가 같을 때 낙차 감소에 따라 유효유량이 감소하는 실제 거동(안내 날개 전후 압력차 감소)을 반영하면, 단순 선형 관계보다 출력 감소폭이 더 크게 나타난다. 이를 고려한 실제 효율 특성곡선을 적용하면 약 4270 kW에 가깝다.