기계열역학일반기계기사 · 2003년03월16일 · 23/100
23.잘 단열된 노즐로 공기가 운동에너지가 무시될 정도의 매우 낮은 속도 800 kPa, 450 K의 상태로 들어가 150 kPa로 나온다. 노즐 효율은 90%이다. 출구에서 공기의 속도와 온도는? (단, 공기는 이상 기체이며, 정압 비열은 1.004kJ/kg∙K, 비열비는 1.4이다.)
1
17.6 m/s, 279 K
2
17.6 m/s, 296 K
3
556 m/s, 279 K정답
4
556 m/s, 296 K
해설
T2/T1=(P2/P1)^[(k-1)/(k)] T2=450×(150k/800k)^(0.4÷1.4)=278.9K 1/2(w2^2-w1^2)=(h1-h2) w1=0, dh=cpdT =>h1-h2= cp(T1-T2).노즐 효율(단열 열낙차의 비율) n=0.9 w2^2=2×n×cp×(T1-T2)=2×0.9×1.004k×(450K-279K) =>w2=555.9m/s