2020년 4회차 9번 문제 질문드립니다. (25년도 교재 기준)
안녕하세요 선생님. 2020년 4회 9번에 대한 저의 문제 풀이가 옳은지 확인하기 위해 질문드립니다.
25년도 교재 기준으로 80pg에도 이 문제가 들어있고 1005pg에도 이 문제가 들어있긴 합니다만, 이 둘은 장치도는 같으나 조건과 소문제가 서로 다릅니다. 저는 80pg에 수록된 문제의 (2)에 대해 질문 드립니다.
냉동능력이 10냉동톤일 때, 고단 압축기의 피스톤 압출량을 구하는 것이므로
Qe = G_h * qe = (ρ * Q_h) * qe = (Q_h / ν) * qe 로 식을 두고 피스톤 압출량 Q를 구할 건데,
문제에 효율이 주어졌으니 고려해야 하므로, 고단 압축기의 체적효율 η를 고려하면
Qe = (Q_h / ν) * η * qe에서 Q를 구해야 할 것입니다.
이때, Qe = 10RT = 10 * 3.86 kW, ν = 0.05 m3/kg, η = 0.75 로 주어졌으니 대입하면 되고,
냉동효과 qe = “총 냉매 1kg 당” 냉동능력이므로 qe = (G_l / G_h) * (h1 - h6)인 것은 알고 있습니다.
이때, 그 역수인 (G_h / G_l) = (h2 - h5) / (h3 - h4) 인데, 문제에 효율이 주어졌으니 고려해야 하므로,
그냥 이론값인 h2 말고 저단 압축기로부터의 “실제” 토출 엔탈피인 h'2를 사용해야 하기에,
(G_h / G_l) = (h'2 - h5) / (h3 - h4)로 계산합니다.
그러면 h'2를 구해야 하는데, 문제에 고단 압축기의 압축효율이 주어졌으니,
η = 0.72 = (h2 - h1) / (h'2 - h1) 이므로, 나머지 값들을 대입해서 계산하면 h'2 = 655.44 kJ/kg 으로 나옵니다.
따라서, (G_h / G_l) = (h'2 - h5) / (h3 - h4) = 1.32가 나오고, 냉동효과를 구할 때 필요한 건 이것의 역수인 0.759이므로, 냉동효과 qe = 141.25 kJ/kg이 나옵니다.
따라서, 10 * 3.86 = (Q / 0.05) * 0.75 * 141.25가 되고, Q = 0.0182m3/s = 65.58 m3/h가 나오게 됩니다.
추가로, 2단압축 냉동사이클이라면,
qe = (G_l / G_h) * (h1 - h6) 이고,
Qe = G_l * (h1 - h6) = G_h * qe 로 알고 있으면 될까요?
댓글
안녕하십니까?
이패스코리아 임재기입니다.
고단 압축기의 피스톤 압출량 관련 내용은 모두 맞습니다.
냉동효과 관련 추가로 올리신 내용도 맞습니다.
감사합니다.
임재기
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