0.6.0★N!220722
1.수력학
(1)물의 압력
\[P=\omega H=1,000H[kg/m^2]\]
(2)물의 연속 정리
\[유량Q=A_1v_1=A_2v_2[m^3/sec]\]
(3)수두
- 단위무게[kg]당의 물이 갖는 에너지
\[위치수두 H∝P\]
\[압력수두 : H=\frac{P}{1,000}[m]\]
\[속도수두 : H=\frac{v^2}{2g}, v=\sqrt{2gH}\]
(4)베르누이 정리
\[H_1+\frac{P_1}{\omega}+\frac{v_1^2}{2g}=H_2+\frac{P_2}{\omega}+\frac{v_2^2}{2g}=일정\]
(5)수력발전 출력
- 발전소의 이론적인 출력
\[P=9.8QH[kW]\]
- 양수발전기 출력
\[P=\frac{9.8QH}{\eta_p\eta_m}\]
2.하천 유량
(1)곡선
- 유량도(횡축 : 알수, 종축 : 유량)
- 매일의 유량 측정
- 유황곡선(횡축 : 일수, 종축 : 일평균 유량크기순)
- 연간 발전 계획의 기초
- 연간 총유출량
- 하천의 유량의 크기
- 적산유량곡선(횡축 : 역일순, 종축 : 유량 누계)
(2)유량의 종별
- 갈수량(갈수위)
1년 365일 중 355일은 이것보다 내려가지 않는 유량 또는 수위
- 저수량(저수위)
1년 365일 중 275일은 이것보다 내려가지 않는 유량 또는 수위
- 평수량(평수위)
1년 365일 중 185일은 이것보다 내려가지 않는 유량 또는 수위
- 풍수량(풍수위)
1년 365일 중 95일(3개월+5일)은 이것보다 내려가지 않는 유량 또는 수위
- 고수량(고수위)
1년에 1∼2회 정도 발생하는 출수의 유량 또는 수위
- 홍수량(홍수위)
3∼4년에 한번 정도 생기는 출수의 유량 또는 수위
3.수력설비
(1)댐의 부속 설비
- 취수구 : 하천의 물을 수로에 도입
- 제수문 : 취수구에 유입죄는 유량 조절
- 스크린 : 취수구에 유입되는 유량의 불순물 제거
- 침사지 : 토사 제거 – 여수로
(2)수조
- 무압수조 : 최대사용량의 3~4배 정도의 조정 능력을 가짐
- 조압수조 : 수압철관 보호, 수격 작용 방지, 유량 조절
(3)수압철관
- 공동현상(케이테이션) :
수압관 속에 물이 채워지지 않아 저압력 부분이 생기는 현상방지
- 흡출수두를 적당히 선정
- 적당한 회전수 선정
- 부식에 강한 스테인리스강 이용
(4)조속기
- 동작순서
평속기-배압밸브-서보모터-복원기구
- 각 부분의 기능
- 평속기 : 수차 회전속도의 편차 검출
- 배압펌프 : 스피더의 동작에 의한 유압의 분배
- 서보모터 : 니들 밸브나 안내 날개의 개폐
- 복원기구 : 니들 밸브나 안내 날개의 진동 방지
- 현상
- 조속기 예민한 경우 : 난조발생
- 난조방지법
- 발전기 관성 모멘트를 크게 한다
- 제동 권선을 사용한다.
4.수차
(1)수차의 종류
(2)수차의 이론
- 특유속도(1분동안의 회전수)
- 프로펠러수차>프란시스수차>팰턴수차
\[n_s=\frac{NP^{\frac{1}{2}}}{H^\frac{5}{4}}[rpm]\]
- 낙차 변화와 유량(회전수, 출력)의 관계
\[\frac{Q_2}{Q_1}=\frac{N_2}{N_1}=(\frac{H_2}{H_1})^{\frac{1}{2}},\ \frac{P_2}{P_1}=(\frac{H_2}{H_1})^{\frac{3}{2}}\]
- 수격 작용 방지법
- 조속기의 폐쇄시간을 길게 한다
- 펠턴수차는 디플렉터 설치한다
- 조압수조 수압조정기 설치한다
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