에너지 터보기계

이명호 지음

아진 2020년 05월 06일 출간 국내도서 : 2007년 07월 30일 출간

작품소개

책소개

기계공학 전공서. 이 책은 터보기계를 설계할 때 중요한 에너지 변화와 유체역학에 관한 내용을 정리한 것으로 펌프, 수차, 풍차, 송풍기, 압축기, 증기터빈, 가스터빈 등의 터보기계에 대한 기초이론으로부터 작동원리와 구조 그리고 설계능력을 기를 수 있도록 구성하였다.

목차

1 터보기계의 개요 1
1.1 유체기계의 정의 1
1.2 유체기계의 분류 2
1.2.1 작동원리에 의한 분류 2
1.2.2 에너지의 변환에 의한 분류 4
1.2.3 작동유체의 종류에 의한 분류 4

2 유체역학의 기초 5
2.1 유체의 정의 5
2.2 차원과 단위 5
2.2.1 차원 5
2.2.2 단위 7
2.2.3 주요 물리량의 단위 8
2.3 압축성과 점성 14
2.3.1 압축성 14
2.3.2 점성 15
2.4 연속방정식 19
2.5 운동량 방정식 21

3 유체와 에너지방정식 29
3.1 에너지와 에너지방정식 29
3.2 비압축성 유동에 대한 에너지방정식 30
3.2.1 오일러의 운동방정식 30
3.2.2 베르누이 방정식 31
3.2.3 펌프와 송풍기에 대한 에너지방정식 34
3.2.4 수차에 대한 에너지방정식 39
3.3 관내의 손실에너지 41
3.3.1 관마찰 손실 41
3.3.2 부차적 손실 45
3.4 압축성유동의 에너지방정식 50
3.4.1 압축성유동 50
3.4.2 기체의 상태변화 51
3.4.3 음속과 마하수 56
3.4.4 단면적이 변화하는 관내의 압축성유동 59
3.4.5 압축성 등엔트로피유동의 에너지방정식 62
3.4.6 정체상태 64
3.4.7 질량유량 65

4 터보기계의 기본이론 71
4.1 운동량 이론 71
4.1.1 선형운동량방정식 71
4.1.2 각운동량 방정식 73
4.2 원심형 회전차의 기본이론 75
4.2.1 깃 수 무한인 경우 75
4.3 축류형 회전차의 기본이론 79

5 원심펌프 83
5.1 펌프의 개요 83
5.2 원심펌프의 분류 84
5.3 양정 88
5.4 이론수두 90
5.5 상사법칙과 비속도 97
5.5.1 상사법칙 97
5.5.2 비속도 100
5.6 동력과 효율 105
5.6.1 동력(power) 105
5.6.2 효율 105
5.7 제 손실 108
5.7.1 수력손실 108
5.7.2 누설손실 110
5.8 원심펌프의 설계 113
5.9 성능곡선 131

6 축류펌프
6.1 개 요 135
6.2 축류펌프의 이론 137
6.2.1 익형이론 137
6.2.2 가동익(회전차)의 이론 143
6.2.3 고정익(안내깃)의 이론 148
6.3 축류펌프의 설계 151

7 사류펌프와 특수펌프 161
7.1 사류펌프 161
7.2 특수펌프 163
7.2.1 재생펌프(regenerative pump) 163
7.2.2 분사펌프(jet pump) 164
7.2.3 기포펌프(air lift pump) 165
7.2.4 수격펌프(hydraulic pump) 165

8 펌프의 제현상 167
8.1 캐비테이션 167
8.1.1 캐비테이션의 이론 167
8.1.2 펌프에 대한 캐비테이션 171
8.2 수격현상 177
8.2.1 수격현상의 개요 177
8.2.2 수격현상의 영향 178
8.2.3 압력파의 전파속도 178
8.2.4 수격현상에 의한 상승압력 181
8.3 서징 183
8.3.1 서징의 정의 183
8.3.2 서징의 발생조건 183

9 수차 187
9.1 수차와 수력발전 187
9.2 수차의 분류 189
9.3 낙차 191
9.4 출력과 효율 192
9.4.1 출력 192
9.4.2 효율 193
9.5 상사법칙과 비속도 194
9.6 캐비테이션 197
9.7 펠톤 수차 200
9.7.1 구조와 특징 200
9.7.2 펠톤수차의 동력 및 효율 202
9.7.3 펠톤수차의 성능곡선 205
9.7.4 펠톤수차의 설계 208
9.8 프란시스 수차 212
9.8.1 구조와 특징 212
9.8.2 프란시스수차의 동력 및 효율 215
9.8.3 흡출관 217
9.8.4 프란시스 수차의 설계 219
9.9 프로펠러 수차 222
9.9.1 구조와 특징 222
9.9.2 양력과 항력 223
9.9.3 프로펠러수차의 동력 및 효율 225
9.9.4 프로펠러 수차의 설계 226
9.10 펌프수차 230

10 풍차와 프로펠러 235
10.1 풍 차 235
10.2 풍차의 출력과 효율 237
10.3 풍차의 특성 239
10.4 프로펠러 242
11 송풍기와 압축기 247
11.1 송풍기와 압축기의 분류 247
11.2 동력과 효율 250
11.2.1 동력 250
11.2.2 효율 255
11.3 상사법칙과 비속도 260
11.4 원심식 송풍기와 압축기 262
11.4.1 원심식 송풍기와 압축기의 종류 262
11.4.2 원심식 송풍기와 압축기의 이론 265
11.4.3 성능곡선 267
11.5 축류식 송풍기와 압축기 268
11.5.1 축류식 송풍기와 압축기의 종류 268
11.5.2 축류식 송풍기와 압축기의 이론 270
11.6 용적형 압축기 271
11.6.1 왕복압축기 272
11.6.2 회전압축기 274

12 가스터빈과 증기터빈 277
12.1 가스터빈 277
12.1.2 반경류 가스터빈 279
12.2.2 축류 가스터빈 286
12.2. 증기터빈 288
12.2.1 충동터빈 289
12.2.2 반동터빈 292

부록 A 297
부록 B 298
부록 C 299
부록 D 300

참고문헌 301

작가정보

저자(글) 이명호