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1[일반기계기사 필기] 21년 3회차
그림과 같이 매우 큰 두 저수지 사이에 터빈이 설치되어 동력을 발생시키고 있다. 물이 흐르는 유량은 50m3/min이고, 배관의 마찰손실수두는 5m, 터빈의 작동효율이 90%일 때 터빈에서 얻을 수 있는 동력은 약 몇 kW인가?
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해설
유효낙차 25 m와 효율 90%를 적용하면 터빈에서 얻을 수 있는 동력은 약 184 kW이다.
그림에서 위·아래 저수지 수면의 높이차가 30 m이고 배관 마찰손실수두가 5 m이므로, 터빈이 실제로 쓸 수 있는 유효낙차 H = 30 − 5 = 25 m이다.
유량은 Q = 50 m³/min = 50/60 ≒ 0.833 m³/s이므로
이론 동력 = γQH = 9800 × 0.833 × 25 ≒ 204 kW
실제 동력 = 204 × 0.9 ≒ 184 kW손실수두 5 m를 빼지 않으면 약 220 kW, 효율을 곱하지 않으면 약 204 kW가 되므로 손실 차감과 효율 곱을 모두 적용해야 한다.
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