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1[가스기사 필기] 17년 1회차
다음은 간단한 수증기사이클을 나타낸 그림이다. 여기서 랭킨(Rankine)사이클의 경로를 옳게 나타낸 것은?
1
1 → 2 → 3 → 9 → 10 → 1
2
1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 9 → 10 → 1
3
1 → 2 → 3 → 4 → 6 → 5 → 9 → 10 → 1
4
1 → 2 → 3 → 8 → 7 → 5 → 9 → 10 → 1
해설
그림은 세로축이 온도, 가로축이 엔트로피인 선도다. 10은 응축기 출구의 포화액, 1은 급수펌프로 승압된 압축액, 2와 3은 보일러 압력에서의 포화액과 건포화증기, 4는 과열증기, 5는 터빈에서 팽창을 마친 상태이고 9는 5와 10 사이의 응축선 위에 놓인 점이다.
랭킨 사이클은 급수펌프의 단열압축(10→1) → 보일러에서의 정압가열(1→2 예열, 2→3 증발, 3→4 과열) → 터빈에서의 단열팽창(4→5) → 응축기에서의 정압방열(5→9→10) 순으로 한 바퀴 돈다. 3→4가 수직 위가 아니라 오른쪽 위로 올라가는 것은 정압 상태에서 과열되며 엔트로피가 증가하기 때문이고, 4→5가 수직 점선인 것은 등엔트로피 팽창을 뜻한다.
6·7·8을 지나는 경로는 팽창 도중 다시 가열하는 변형 사이클을 함께 그려 넣은 부분이므로, 기본 랭킨 사이클의 경로에는 들어가지 않는다.
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