보일러에 온도 40℃, 엔탈피 167kJ/kg인 물이 공급되어 온도 3… | [공조냉동기계기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 20년 1회차

보일러에 온도 40℃, 엔탈피 167kJ/kg인 물이 공급되어 온도 350℃, 엔탈피 3115kJ/kg인 수증기가 발생한다. 입구와 출구에서의 유속은 각각 5m/s, 50m/s이고, 공급되는 물의 양이 2000kg/h일 때, 보일러에 공급해야 할 열량(kW)은? (단, 위치에너지 변화는 무시한다.)

해설

정상유동 에너지방정식에서 위치에너지를 무시하면 필요 열량은 엔탈피차와 운동에너지차의 합으로 구한다.
질량유량은  $\dot m=\dfrac{2000}{3600}\approx0.556\text{kg/s}$ 이고, 엔탈피차는  $3115-167=2948\text{kJ/kg}$ , 운동에너지차는  $\dfrac{50^2-5^2}{2\times1000}\approx1.24\text{kJ/kg}$ 이다.
따라서 필요 열량은  $\dot Q=\dot m(\Delta h+\Delta ke)\approx0.556\times(2948+1.24)\approx1638\text{kW}$ 로 계산된다.

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