그림과 같이 물이 고여 있는 큰 댐 아래에 터빈이 설치되어 있고, 터빈… | [건설기계설비기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

낙차에서 출구 속도수두를 뺀 유효낙차로 이론동력을 구하고 효율 85%를 곱하면 약 1043 kW가 된다.
그림에서 수면과 터빈 출구의 높이차는 30 m이고, 출구관 지름 0.8m·출구속도 10m/s이므로
$Q = \dfrac{\pi}{4}(0.8)^2 \times 10 = 5.03\,\mathrm{m^3/s}$
출구는 대기압이고 유체가 10m/s로 빠져나가므로 그 운동에너지는 터빈이 회수하지 못한다.
$H = 30 - \dfrac{V^2}{2g} = 30 - \dfrac{10^2}{2 \times 9.8} = 30 - 5.10 = 24.9\,\mathrm{m}$
이론동력은 $P_{th} = \gamma Q H = 9800 \times 5.03 \times 24.9 \approx 1.227 \times 10^{6}\,\mathrm{W} = 1227\,\mathrm{kW}$ 이고, 여기에 효율을 곱해 $P = 0.85 \times 1227 \approx 1043\,\mathrm{kW}$ 를 얻는다. 효율을 곱하지 않으면 1227 kW가, 속도수두를 빼지 않으면 약 1257 kW가 나오므로 두 단계를 모두 거쳐야 한다.