A 回答 (2件)
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No.1
- 回答日時:
「水車の出力」
水車により発電できる出力は理論式で計算できます。
ただし、水車の構造が不明です。
流水している水の全てが、水車の羽根車に当たって流れる水の運動
エネルギーが水車の回転エネルギ-になるかを検証する必要がある
と思います。
不明なら損失がどの程度になるのかを効率ηtとして考慮すること
なります。
「発電機の出力」
発電機も同様に回転エネルギーがどの程度電気エネルギーに変換で
きるかを検証する必要があります。
水車と同様に不明なら損失がどの程度になるのかを効率ηgとして
考慮することなります。
1)水車の理論出力
P=9.8QH[kW]
Q:流量[m^3/s]
H:有効落差[m]
2)発電機の出力Pg
Pg=9.8QH(η/100)=9.8QH×(ηt/100)×(ηg/100)[kW]
η:総合効率[%]
ηt:水車効率[%]
ηg:発電機効率[%]
(注)その他
P=9.8QH[kW]で単純計算して、この値以上は発電出来ない
と考えます。
さらに効率を50[%]や30[%]として計画すると良いでしょう。
また、実際に発電してどの程度発電できたかを測定して計算値より
不足していれば、原因はどこにあるのかを検討し、改良を進めます。
この回答へのお礼
お礼日時:2017/03/05 16:58
早速のご回答、ありがとうございます。
結局は教えていただいた式になるのですかね。
胴掛けとか上掛けの場合、バケットの容量が問題になると思いますが
下掛けだと少し変わるのですか?
参考にさせていただきます。
No.2
- 回答日時:
下掛け水車の場合は、
理論上的には、流速をV (m/s)として、
H = V^2÷(2×9.8)
で、水頭(等価的な落差)を求めて、
#1さんが示した式
Pg=9.8QH(η/100)=9.8QH×(ηt/100)×(ηg/100)[kW]
に代入すれば、出力が求めることになります。
ただし、下掛け水車の場合には水車効率ηtを良くするのはかなり難しいです。(30%いけたらかなりすごい)
(腰掛や上掛けの水車であれば、ちゃんと設計すれば、効率80%~90%くらいは普通にいけます。)
というわけで、実際に計算してみるとわかりますが、相当に大きな流量と流速がない限り、
下掛け水車で実際に何か仕事をさせよう、っていうのは厳しい場合が多いと思います。
いわゆるよくある「水車小屋」みたいなサイズの場合には、
上掛け水車であれば、数kW~10数kWくらいは出ることが多いとと思いますが、
下掛け水車では、かなり条件が良い場合でも、数百Wかそこらでは。
この回答へのお礼
お礼日時:2017/03/06 17:08
丁寧に教えていただき、ありがとうございます。
下掛けは効率が悪いと以前から聞いていますが、
お示しいただいたほどの開きがあるとは驚きです!
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