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수력발전소의 흡출관에 대하여 다음을 설명하시오.
- 정의
- 흡출고와 캐비테이션과의 관계
- 흡출관의 종류
답안 개요 보기
답안 구조
- 개요
- 흡출관의 정의
- 흡출고와 캐비테이션 관계
- 흡출관의 종류
- 결론
용어 정의
- 흡출관
- 수력 터빈 출구와 방수로를 연결하여 물의 운동 에너지를 압력 에너지로 변환하고, 유효 낙차를 증대시켜 터빈 효율을 높이는 관로.
- 흡출고
- 터빈 런너 출구 중심선부터 방수로 수면까지의 수직 거리로, 흡출관을 통해 회수되는 낙차를 결정하며 캐비테이션 발생에 영향을 미치는 요소.
- 캐비테이션
- 유체의 압력이 증기압 이하로 낮아질 때 기포가 발생하고, 이 기포가 고압부에서 파열되면서 발생하는 소음, 진동, 침식 현상으로 수력 기기 손상의 주원인.
핵심 내용
1)
- 수력 터빈 출구와 방수로 연결
- 유속 에너지의 압력 에너지 변환
- 유효 낙차 증대 및 발전 효율 향상
- 터빈 설치 위치 유연성 확보
2)
- 흡출고: 터빈 런너 출구와 방수로 수면 간 수직 거리
- 흡출고 증대 시 터빈 출구 압력 감소
- 낮은 압력으로 인한 수증기 기포 발생 (캐비테이션)
- 흡출고 높이와 캐비테이션 발생 위험 비례 관계
- 적절한 흡출고 선정으로 효율 및 안전성 확보
3)
- 원뿔형 (Conical Type): 소형 수차, 구조 단순, 효율 비교적 낮음
- 엘보형 (Elbow Type): 대형 수차, 수평 방수로 연결, 유압 손실 최소화
- 프랜시스 터빈에 주로 사용되는 엘보형 흡출관
- 직관형과 곡관형 등 다양한 형태로 분류
- 흡출관 형태별 유량 및 압력 회수율 차이
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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)