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어느 증기터빈에 0.4kg/s로 증기가 공급되어 260kW의 출력을 낸… | [공조냉동기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 17년 2회차
어느 증기터빈에 0.4kg/s로 증기가 공급되어 260kW의 출력을 낸다. 입구의 증기 엔탈피 및 속도는 각각 3000kJ/kg, 720m/s, 출구의 증기 엔탈피 및 속도는 각각 2500kJ/kg, 120m/s 이면, 이 터빈의 열손실은 약 몇 kW가 되는가?
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해설

정상유동 에너지방정식을 적용하면, 터빈에서 m˙[(h1h2)+V12V222]=W˙+Q˙loss\dot{m}\left[(h_1-h_2) + \dfrac{V_1^2-V_2^2}{2}\right] = \dot{W} + \dot{Q}_{loss}가 성립한다.

엔탈피차는 h1h2=30002500=500h_1-h_2 = 3000-2500 = 500 kJ/kg, 속도수두차는 720212022=252,000\dfrac{720^2-120^2}{2} = 252{,}000 J/kg =252=252 kJ/kg이다. 합은 752 kJ/kg이고, 질량유량 0.4kg/s를 곱하면 752×0.4=300.8752 \times 0.4 = 300.8 kW가 된다.

따라서 열손실은 Q˙loss=300.8260=40.8\dot{Q}_{loss} = 300.8 - 260 = 40.8 kW로 계산된다.

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