수차, 외연기관

수차 ■ 충동 수차 물이 가지고 있는 위치 에너지를 모두 속도 에너지로 바꾸어 날개에 부딪히게 한 후, 그 충격력으로 날개차를 회전시키는 수차로서, 펠턴 수차가 대표적이다. 펠턴 수차는 물의 양이 적으나 고낙차(200∼2,000m)를 얻을 수 있는 곳에 적합하다. 작동 원리는 수압관으로 도입된 물의 유량을 제어하여 노즐을 통해 고속으로 분출시키고, 이 분류를 버킷에 부딪히게 하여 날개차를 돌려 동력을 얻는다. ■ 반동 수차 반동 수차는 물의 양은 많으나 낙차가 작은 곳에서 주로 이용되는 수차이다. 물의 위치 에너지를 속도 에너지로 변환시켜 날개에 충격을 줄뿐 아니라, 일부는 압력 에너지로 변환되어 날개에 반동력을 주어 날개차를 돌리는 수차로서, 프란시스 수차·프로펠러 수차 등이 있다. 프란시스 수차는 50∼530m의 낙차에서 주로 쓰이며, 프로펠러 수차는 3∼90m의 비교적 낙차가 작은 곳에 쓰이는데, 구조는 프란시스 수차와 같으나 날개차의 모양이 프로펠러 형태로 되어 있다.

외연 기관 ■ 외연 기관의 종류 고온·고압의 증기가 가지고 있는 열에너지를 기계 에너지로 변환시키는 동력 발생 장치를 외연 기관 또는 증기 원동기라 하며, 이에는 증기 기관과 증기 터빈이 있다. ① 증기 기관 보일러에서 발생한 증기를 피스톤이 끼워져 있는 실린더에 보내 증기의 압력을 피스톤에 작용시켜 왕복 운동을 하게 된다. 이것을 크랭크에서 회전 운동으로 바꾸어 기계적 일을 얻는다. ② 증기 터빈 보일러에서 보내진 고온·고압의 증기를 노즐을 통해 회전 날개로 뿜어내어, 그 반작용으로 회전 날개를 회전시켜, 증기의 열에너지를 회전하는 기계적인 일로 변환시켜 동력을 발생하는 원동기이다. 증기 터빈은 노즐과 고정 날개 및 회전 날개로 구성되어 있으며, 화력 발전소나 대형 선박의 대출력용 원동기로 많이 사용되고 있다. 증기 터빈은 다음과 같은 특징을 가지고 있다. · 진동이 적고 설치 및 취급이 용이하다. · 고속 회전이 가능하며, 단위 출력당 증기의 부피가 작다. · 윤활부가 적기 때문에 증기 중에 기름이 거의 섞이지 않는다. · 열효율이 높고, 대출력용으로 적합하다. · 부하가 적을 때에는 효율이 떨어진다. · 회전 날개가 파손되기 쉽다.

 

 

<출처:네이버오픈백과>