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운전조건 변화에 따른 벌브형 수차 성능 개선설계 게시글의 제목, 학술지명, 저자, 발행일, 작성내용을 보여줌
운전조건 변화에 따른 벌브형 수차 성능 개선설계
학술지명 대한기계학회 유체공학부문 춘계학술대회 저자 김진영,조용,정경남,이경록
발표일 2013-05-09

국제적 환경 규제가 강화됨에 따라 신재생에너지 개발 및 활용과 관련된 기술개발이 이슈화 되고 있다. 이에 따라 국내에서도 조력 발전과 같은 저낙차, 대유량에 유리한 벌브형 수력터빈의 국산화 개발을 위한 국책 과제가 수행 중이며, 이의 일환으로 남강댐의 7 MW급 벌브형 수력터빈의 교체 시기에 맞춘 신규 국산 모델의 개발이 진행되고 있다. 남강댐에서는 유효낙차가 기존 16 m에서 17.5 m로 증가하여 운전조건이 변화하였고, 이러한 변화를 고려한 신규 수력터빈의 설계가 필요하다. 따라서 댐의 토목공사 최소화를 통한 교체 비용 절감을 위해 러너의 직경을 기존 크기로 유지한 상태에서 유효낙차가 증가한 운전조건 변화를 고려하여 수력 터빈의 성능을 향상 시키기 위한 성능 개선설계가 수행되었다.
남강댐의 변화된 운전조건을 반영하여 신규 벌브형 수력 터빈을 설계하기 위해 기존 모델에 대한 유동해석 결과를 모델 시험과 시운전 결과와 비교하여 해석 기법의 신뢰성을 확보하였고, 이를 바탕으로 한 성능 개선설계를 수행하였다. 증가된 유효낙차와 기존 직경을 유지하여 출력을 증가 시키기 위해 회전속도를 증가 시켰으며, 기존 모델 유동장 분석을 통하여 허브에서의 유동장을 개선하였다. 이를 통하여 기존 모델보다 약 21% 정도의 출력 성능이 향상된 신규 모델을 설계하였다.
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