프란시스 수차의 특유속도(m·kW)의 한계를 나타내는 식으로 옳은 것은… | [전기공사기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기공사기사 필기] 20년 2회차

프란시스 수차의 특유속도(m·kW)의 한계를 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, H(m)는 유효낙차이다.)

해설

수차의 특유속도(비속도) N_s 는  $N_s=\dfrac{N\sqrt{P}}{H^{5/4}}$  로 정의되는, 수차의 형식을 결정하는 지표다. 이 값이 지나치게 크면 러너 출구의 압력이 낮아져 캐비테이션(공동현상)과 진동·효율 저하가 심해지므로, 형식마다 유효낙차 H 에 따른 한계값을 둔다.
프란시스 수차의 특유속도 한계식은  $N_s\le\dfrac{20000}{H+20}+30$  이다. 예를 들어 유효낙차 H = 80m 라면  $\dfrac{20000}{80+20}+30=200+30=230$  이 한계가 되고, 낙차가 커질수록 허용 특유속도가 작아진다.
같은 꼴의 식에서 뒤의 상수만 바뀌어 사류(Deriaz) 수차는 +40, 프로펠러·카플란 수차는 +50 을 쓴다. 분모가 H+50 이거나 분자가 13000 인 식, 상수가 +10 인 식은 프란시스 수차의 한계식이 아니다. 참고로 고낙차용 펠턴 수차는 낙차와 무관하게 대략 12~23 정도의 낮은 특유속도를 갖는다.

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