Prime Mover   원동기, 동력원, 동력기

(2023-09-15)

Heat Engine, 열 기관, Internal Combustion Engine, 내연 기관, Engine, 엔진, Steam Engine, 증기 기관, 증기 엔진, 외연 기관, 가스 터빈, Jet Engine, 제트 엔진


1. 원동기 (Prime Mover) 이란?동력기 (動力機)
     - 수력,원자력,태양열 등의 에너지원을 이용한 `실제 동력 생성 기계`
     - 例) 터빈 (Turbine), 엔진 (Engine), 전동기 (Electric Motor), 풍차, 수차 등

  ㅇ 동력원 (動力源)
     - 모든 움직이는 기계장치는, 원동기로부터 기계적인 `원 동력`을 공급 받게 됨
     - 例) 전동기 전동력, 엔진 구동력2. 엔진 / 기관 (Engine)

  ㅇ 계속적으로 을 할 수 있는 것
     - 여러 자연적 에너지를 이용하여, (주로,기계)을 계속할 수 있게 하는 것
        . 例) 왕복 엔진 (피스톤 실린더 엔진) : 디젤 엔진, 가솔린 엔진, 증기 엔진 등
        . 例) 가스 터빈 엔진 : 제트 엔진 등
        . 例) 전동기 (전기 모터)

  ㅇ 한편, 모터(Motor)는,
     - 전기에 의해 직진 운동 또는 회전 운동을 일으키는 동력 발생 장치를 주로 말하며,
     - 현대에 가장 중요한 기계적 원동력을 제공하는 장치 임


3. 열 기관 (Heat Engine)로 변환시키는 장치
     - 열 에너지기계에너지로 변환시키는 원동기를 총칭
     - 에너지원(태양열,지열,핵,화석연료 등)으로 열에너지를 이용하여 기계적 일을 계속하는 것

  ㅇ 주위로부터 열전달에 의해 에너지를 얻고, 순 일을 하는 기계/기관 
     - 열 에너지기계에너지로 변환시키는 원동기를 일컬음 ()

  ㅇ 주로, 열역학 사이클로 작동 함 (사이클 장치)
     - 이상적인 가역적 완전 순환 기관 : 카르노 기관 (순환 중 에너지 손실이 없음)
        .  등온 팽창 → 단열 팽창 → 등온 압축단열 압축

  ㅇ 例) 외연 기관 (증기 기관), 내연 기관 등


4. 외연 기관 (External Combustion Engine)  :  증기 기관 수증기로 피스톤에 의해 왕복운동을 회전운동으로 변환시켜 동력을 얻음

  ㅇ 증기 기관, 증기 엔진 (Steam Engine)  :  외연 기관의 대표적 형태
     - 몸체와는 별도로 연소 장치가 있음
        . 따라서, 질 나쁜 연료도 사용 가능
     - 외부 보일러로 가열된 작동 유체에 의해 동력을 발생시킴


5. 내연 기관 (Internal Combustion Engine)

  ※ 물을 끓이는 증기기관에 비해, 가스를 연료로 삼아 소형화된 고출력 원동기

  ㅇ 일정 체적연소실에서,
     - 싸이클 마다 간헐적 폭발 연소에 의해,
     - 열에너지기계에너지로 변환시켜주는 열기관

  ㅇ 연료 연소 과정이 엔진 자체에서 발생하여, 이로부터 기계에너지를 얻게됨으로써,
     - 열전달을 위한 시간적인 지연,손실이 없게됨

  ㅇ 例) 
     - 가솔린 엔진 (불꽃 점화 기관) : 전기 불꽃으로 점화하는 방식
     - 디젤 기관 (압축 착화 기관) : 압축된 고온 공기에 연료를 분사시켜 착화하는 방식
     - 탄산 가스 엔진 (모형 비행기) 등


6. 가스 터빈 엔진 (Gas Turbine Engine) 유체 에너지기계 에너지
     - 일정 체적연소실에서 연속적인 연소로 발생되는 연소 가스를,
     - 유동적으로 이용하여 기계 에너지로 변환시켜주는 열기관

  ㅇ 고온,고압 가스를 블레이드에 불어넣어 회전시키면서 동력을 얻음

  ㅇ 제트 엔진 (Jet Engine)
     - 가스 터빈 엔진 부류에 속함
     - 대기공기를 흡입해서, 연료와 함께 연소시켜 나온 가스를, 
       후방으로 고속 분사하여, 추력을 얻는 엔진을 말함

열,유체 기계
   1. 원동기, 엔진, 내연기관   2. 터보 기계 (터빈, 펌프)   3. 파이프 덕트 튜브 관로   4. 유압 기기 용어  


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