기계열역학공조냉동기계기사(구) · 2018년03월04일 · 10/100
10.공기압축기에서 입구 공기의 온도와 압력은 각각 27℃, 100kPa이고, 체적유량은 0.01m3/s이다. 출구에서 압력이 400kPa이고, 이 압축기의 등엔트로피 효율이 0.8일 때, 압축기의 소요 동력은 약 몇 kW인가? (단, 공기의 정압비열과 기체상수는 각각 1kJ/(kg·K), 0.287kJ/(kg·K)이고, 비열비는 1.4이다.)
1
0.9
2
1.7
3
2.1정답
4
3.8
해설
압축기일 때, 입구온도는 T1, 출구온도는 T2, 이상적인 출구온도는 T2s라 하면 등엔트로피 효율=(등엔트로피 과정에서 한일)/(실제 한 일)=(T2s-T1)/(T2-T1)=0.8이 된다. 그러므로 T2=T1+(T2s-T1)/0.8=T1(1+(T2s/T1-1)/0.8)=T1(1+(P2/P1-1)/0.8)=300(1+(4-1)/0.8)=482.2K 압축기 앞뒤의 엔탈피차 dh=Cp(T2-T1)=182.2kJ/kg 질량유량 dm/dt=Q/v=PQ/RT=100*0.01/(0.287*300)=0.01161 kg/s 압축기 소요동력은 w=dh*dm/dt=182.2*0.01161=2.11 kw