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1[공조냉동기계기사 필기] 20년 2회차

이상적인 랭킨사이클에서 터빈 입구 온도가 350℃이고, 75kPa과 3MPa의 압력범위에서 작동한다. 펌프 입구와 출구, 터빈 입구와 출구에서 엔탈피는 각각 384.4kJ/kg, 387.5kJ/kg, 3116kJ/kg, 2403kJ/kg이다. 펌프일을 고려한 사이클의 열효율과 펌프일을 무시한 사이클의 열효율 차이는 약 몇 %인가?

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해설

펌프일을 고려한 실제 사이클의 열효율은 순일(터빈일-펌프일)을 보일러 공급열량으로 나누어 구한다.  $\eta_a = \dfrac{(h_3-h_4)-(h_2-h_1)}{h_3-h_2} = \dfrac{(3116-2403)-(387.5-384.4)}{3116-387.5} \approx 0.2602$ 
펌프일을 무시하면 순일은 터빈일만 남으므로  $\eta_b = \dfrac{h_3-h_4}{h_3-h_2} = \dfrac{713}{2728.5} \approx 0.2613$ 이 된다.
두 효율의 차이는  $\eta_b - \eta_a \approx 0.11\%$  수준으로 계산된다.

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