수차 및 부속설비

전기기사 필기 2012년 3회 26번

Q문제

유효낙차

150 [m]

, 출력

20000 [k w]

, 회전수

375 [r p m]

인 수차의 특유속도는 약 몇

[r p m]

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

100

수차의 특유속도 공식을 이용하여 계산하면 약 100[rpm]이 도출됩니다.

•

Step 1: 수차의 특유속도 공식을 확인합니다. 특유속도

N_{s} = N \times \frac{P ^{1/2}}{H ^{5/4}} [r p m]

입니다. (단,

N

: 회전수[rpm],

P

: 출력[kW],

H

: 유효낙차[m])

•

Step 2: 주어진 값을 공식에 대입합니다.

N = 375 [r p m]

P = 20000 [k W]

H = 150 [m]

이므로

N_{s} = 375 \times \frac{2000 0 ^{1/2}}{15 0 ^{5/4}}

입니다.

•

Step 3: 값을 계산하여 특유속도를 구합니다.

N_{s} = 375 \times \frac{141.42}{524.95} \approx 101.02 [r p m]

이므로, 약

100 [r p m]

입니다.

150

공식의 지수나 변수를 잘못 대입하여 계산된 오답입니다.

200

낙차의 지수를 5/4가 아닌 다른 값으로 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

250

특유속도 공식의 분모와 분자를 혼동하여 도출된 오답입니다.

수차의 특유속도란 무엇인가요?

특유속도(비속도)는 어떤 수차와 기하학적으로 닮은 수차를 만들어 1[m]의 유효낙차에서 1[kW]의 출력을 발생시킬 때 필요한 1분간의 회전수를 의미합니다.

특유속도 공식에서 낙차의 지수는 왜 5/4인가요?

수차의 출력은 낙차의 3/2승에 비례하고, 회전수는 낙차의 1/2승에 비례하는 관계를 이용하여 1[m] 낙차, 1[kW] 출력 기준으로 환산하는 과정에서 낙차의 지수가 5/4로 유도됩니다.