4. 연구의 결과

Download Report

Transcript 4. 연구의 결과

비를 이용한 수력 발전
21201 계상희
21314 김혜주
21426 임 별
목차
연구의 필요성 및 목적
이론적 배경
연구의 방법
연구의 결과
결론 및 제언
앞으로의 방향
1. 연구의 필요성 및 목적
1.연구의 필요성
댐과는 다른 수력발전
폭염
집중호우
에어컨
비를 이용한 수력 발전
전력
발전기
1. 연구의 필요성
- 댐과의 차이점
댐의 단점
•안개로 인한 냉해현상이 일어날 수
있다.
•댐 건설 실 자연이 파괴 된다.
•비용이 많이 든다
•그 지역에서 사는 사람은 이사를
가야 하는 피해를 입게 된다.
•생태계가 파괴 된다.
2. 이론적 배경
2. 이론적 배경
-수력발전의 원리
높은 곳에서 위치E를 갖게 된 물이 발전기 날개에 떨어짐
역학적 에너지 보존 법칙에 의해서 위치E는 운동E로
변환해 날개를 움직임
날개가 돌아가면서 자기장을 발생시켜 유도전류를
발생시킴
2.이론적 배경
- 에너지
위치 에너지
중력이나 정전기력과
같은 보존력(작용 전
후에 역학적 에너지
가 보존되는 힘.
운동 에너지
물체가 운동할 때
지니는 에너지.
역학적 에너지
운동상태가 바뀌어
속도가 감소하면
감소한 속도에
해당하는 만큼의
운동에너지가
열에너지나
소리에너지와 같은
다른 형태의 에너지로
바뀐다.
2.이론적 배경
- DC모터의 원리
플레밍의 왼손 법칙
전자기 유도
2. 이론적 배경
-DC 모터의 원리
전자기 유도
•
•
1820년에 외르스테드(Oersted)는 전류가 흐르는 도선에 의하여 자기가 만들어진다
는 사실을 발견하였다. 이에 따라 자기로부터 전기를 만드는 가능성에 대한 의문이
일어났다.
패러데이(Faraday)와 헨리(Henry)는 코일에 단순히 자석을 넣었다 뺐다 함으로서 도
선에 전류가 흐를 수 있다는 사실을 발견한다. 이와 같이 코일내의 자기장을 변화시
켜 전압이 유도되는 현상을 전자기유도라고 한다.
3.연구의 방법
3.연구의 방법
- 가설
1.면적이 넓을수록 전류 값이 더 많이 나올
것이다.
2.날개의 방향이 비스듬한 것보다 수직인
것이 전류 값이 더 많이 나올 것이다.
3.직사각형 모양의 날개, 삼각형 모양의 날개,
다이아몬드 모양의 날개 순으로 전류의 값이
많이 나올 것이다.
3. 연구의 방법
-실험 설계
•
•
•
•
•
•
<실험 1> 날개의 모양에 따른 전류
의 세기
(가) 가로 5cm, 세로 10cm의 삼각
형 모양, 다이아몬드 모양, 직사각
형 모양의 날개를 아 크릴 판으로
만든다.
(나) 위에 만든 날개를 모터와 연결
한다.
(다) 날개를 단 모터와 노트북과 연
결된 MBL센서를 연결한다.
(라) 날개 세 개를 모두 똑같은 세기
의 물을 뿌려 전력을 측정한다.
(마) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복
한다.
3. 연구의 방법
- 실험설계
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
<실험 2> 날개의 비스듬한 정도에 따른
전류의 세기
(가) 실험 1에서 사용한 날개를 모터에 비
스듬하게 세워 연결한다.
(나) 날개를 단 모터와 노트북과 연결된
MBL센서를 연결한다.
(라) 날개 세 개를 모두 똑같은 물의 세기
로 전력을 측정한다.
(마) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복한다.
(바) 삼각형 모양, 다이아몬드 모양, 직사
각형 모양의 날개를 다시 바닥과
수직이 되도록 모터에 연결한다.
(사) 날개를 단 모터와 노트북과 연결된
MBL센서를 연결한다.
(아) 날개 세 개를 모두 똑같은 세기의 물
을 뿌려 전력을 측정한다.
(자) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복한다.
3.연구의 방법
-실험 설계
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
<실험 3> 날개의 면적에 따른 전류의 세기
(가) 가로 5cm, 세로 10cm의 삼각형 모양과
다이아몬드 모양, 가로 5cm, 세로 5cm의 삼
각형 모양과 다이아몬드 모양을 준비한다.
(나) 먼저 가로 5cm, 세로 10cm의 삼각형
모양과 다이아몬드 모양의 날개를 수직으로
모터에 연결해 MBL센서로 전류를 측정한다.
(다) 같은 날개를 비스듬하게 연결해 전류를
측정한다.
(라) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복한다.
(마) 가로 5cm, 세로 5cm의 삼각형 모양과
다이아몬드 모양의 날개를 수직으로 모터에
연결해 MBL센서로 전류를 측정한다.
(바) 같은 날개를 비스듬하게 연결해 전류를
측정한다.
(사) 실험을 각 날개 당 4번씩 반복한다.
4.연구의 결과
- 실험 과정
4.연구의 결과
-<실험 1> 날개의 모양에 따른 전류의 결과 값
<실험 1> 삼각형 모양
0.05005
<실험 1> 다이아 몬드 모양
0.04974
4.연구의 결과
-<실험 1> 날개의 모양에 따른 전류의 결과값
<실험 1> 직사각형모양
<실험 1>의 평균
전류의 평균 값
0.04468
삼각형 모양
0.05005
다이아몬드 모양
0.04974
직사각형 모양
0.04468
결과 : 전류 평균 값 크기 비교
삼각형 모양>다이아몬드
모양>직사각형 모양
4.연구의 결과
-<실험 2>의 날개의 비스듬한 정도에 따른 전류의 결과 값
<실험 2> 삼각형 모양 – 수직 일때
0.05005
<실험 2> 삼각형 모양 – 비스듬 할 때
0.04816
4.연구의 결과
-<실험 2>의 날개의 비스듬한 정도에 따른 전류의 결과 값
<실험 2> 다이아몬드 모양 - 수직일 때
0.04974
<실험 2> 다이아몬드 모양 – 비스듬 할 때
0.03403
4.연구의 결과
-<실험 2>의 날개의 비스듬한 정도에 따른 전류의 결과 값
<실험 2>의 평균
수직일 때 전류의 평균 비스듬할 때 전류의 평
값
균값
삼각형 모양
0.05005
0.04816
다이아몬드 모양
0.04974
0.03403
직사가형 모양
0.04468
0.03709
결과 : 모양에 상관없이 비스듬할 대보다 수직일 때 높은 전류 값을
갖는다.
4. 연구의 결과
-<실험 3> 날개의 면적에 따른 전류의 결과 값
<실험 2> 삼각형 모양 - 가로 5cm,
세로 10cm
0.05005
<실험 2> 삼각형 모양 - 가로 5cm,
세로 5cm
0.05491
4. 연구의 결과
-<실험 3> 날개의 면적에 따른 전류의 결과 값
<실험 2> 다이아몬드 모양 - 가로
5cm, 세로 10cm
0.04974
<실험 2> 다이아몬드 모양 - 가로
5cm, 세로 5cm
0.06040
4.연구의 결과
-<실험 3> 날개의 면적에 따른 전류의 결과 값
<실험 3>의 평균
전력의 평균 값
삼각형 모양 5x10
0.05005
삼각형 모양 5x5
0.05491
다이아몬드 모양 5x10
0.04974
다이아몬드 모양 5x5
0.06040
결과 : 크기가 5x10일 때보다 5x5일 때 높은 전류 값을 가진다.
5. 결론 및 제언
5. 결론 및 제언
-결론
(1) 전류의 크기가 삼각형 모양 > 다이아몬드
모양 > 직사각형 모양 순이다.
(2) 날개가 수직일 때가 비스듬할 때보다 전류
의 값이 크다.
(3) 면적이 작은 것이 전류의 값이 크다.
5. 결론 및 제언
-제언
• 실제로 비가 내릴 때 실험을 해보고 폭우 시 더 큰
날개로 실험을 해보았으면 좋았을 것 같다. 그리
고 좀 더 다양한 모양의 날개로 실험해보아 전류
값이 높게 나온 날개들의 특징을 분석하여 높게
나온 이유를 알아내어 종합하고 종합한 것으로 새
로운 모양을 만들어 실험해보면 더욱 좋은 성과가
나올 것 같다.
6. 앞으로의 방향
1.우리가 실험한 날개의 모양과 면적 그리고
물에 세기에 따라서 전류의 값이 다르게 나
올 뿐만 아니라 모터의 성능의 따라서도 전
류의 값이 다르게 나올 것이다.
2.비를 이용한 수력 발전기에 이용할 적당한
모터를 구비한다면, 친환경적인 대체에너
지를 적은 비용에 가정에서 사용할 수 있을
것이다.
저희 발표를 들어 주셔서 감사합니다
^^