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1[에너지관리기사 필기] 2025년 3회 기출복원 모의고사

증기터빈의 노즐 출구에서 분출하는 수증기의 이론속도와 실제속도를 각각 Ct와 Ca라고 할 때 노즐효율 η_n의 식으로 옳은 것은? (단, 노즐 입구에서의 속도는 무시한다.)

 $\eta_n = \dfrac{Ca}{Ct}$

 $\eta_n = \left(\dfrac{Ca}{Ct}\right)^2$

 $\eta_n = \sqrt{\dfrac{Ca}{Ct}}$

 $\eta_n = \left(\dfrac{Ca}{Ct}\right)^3$

해설

노즐효율은 실제로 얻은 분출 운동에너지와 이론상 얻을 수 있는 운동에너지의 비로 정의된다. 노즐 입구속도를 무시하면 이론 운동에너지는 C_t²/2, 실제 운동에너지는 C_a²/2이다.
따라서  $\eta_n = \dfrac{C_a^{2}/2}{C_t^{2}/2} = \left(\dfrac{C_a}{C_t}\right)^{2}$  가 되어, 실제속도와 이론속도의 비를 제곱한 형태가 옳은 식이다.
속도비 C_a/C_t 자체는 속도계수이므로 노즐효율은 속도계수의 제곱과 같다. 제곱근이나 세제곱으로 쓴 식은 정의에 없는 형태다.

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