모델수차 성능실험을 위한 벌브형 모델수차 개발에 관한 연구 |
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학술지명 제8회 한국유체공학학술대회
저자 조용
발표일 2014-08-28
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대형수차들은 CFD해석과 많은 노하우를 통해 새로운 수차를 개발하더라도 항상 모델수차를 제작하여 개발수차에 대한 성능검증을 실시하고 있다. 이는 개발수차의 효율, 캐비테이션, 압력맥동 등 다양한 성능검증을 실시하는 목적도 있으며, 발전정지에 따른 발전수익 감소를 조금이라도 줄이고자 향후 발생할 수 있는 문제점을 줄이는 목적도 있다. 모델수차는 상사법칙에 의해 제작되며, 이에 대한 상세한 사항은 IEC 60193에 제시되어 있다. IEC 표준에 따른 축소모형 수차 제작이 쉽게 느껴질 수 있으나, 이는 소형 수차제작과는 큰 차이가 있다. 수차제작시 형상 및 표면가공의 정밀도가 필요하며, 시험을 위한 수차인만큼 많은 센서가 설치되어 정확한 계측이 이루어져야 한다. 특히 벌브형 모델수차의 경우 정확한 토크 측정을 위해 유압베어링을 벌브 내부에 설치하게 되는데 이러한 경우 유압공급으로 인해 실물수차와 일부 형상이 달라지게 되며, 가이드베인 또한 개수를 동일하게 갖추기 어렵게 된다. 이 외에도 축추력, 압력요동 등 다양한 계측이 가능하도록 모델수차를 제작해야하기에 다양한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 처음으로 벌브형 모델수차를 제작하면서 얻은 경험과 노하우를 제시하고자 한다. |