증기터빈에서 상태 ⓐ의 증기를 규정된 압력까지 단열에 가깝게 팽창 시켰… | [에너지관리기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[에너지관리기사 필기] 21년 2회차
증기터빈에서 상태 ⓐ의 증기를 규정된 압력까지 단열에 가깝게 팽창 시켰다. 이 때 증기터빈 출구에서의 증기 상태는 그림의 각각 ⓑ, ⓒ, ⓓ, ⓔ이다. 이 중 터빈의 효율이 가장 좋을 때 출구의 증기 상태로 옳은 것은?
1
ⓑ
2
ⓒ
3
ⓓ
4
ⓔ
해설
그림은 T-s 선도로, 상단의 ⓐ에서 규정 압력까지 팽창한 결과가 습증기 영역의 수평한 등압선(=등온선) 위의 네 점 ⓑ·ⓒ·ⓓ·ⓔ로 표시돼 있다. ⓐ에서 아래로 내려그은 점선(수직선)이 엔트로피가 변하지 않는 등엔트로피(가역 단열) 팽창이며, 이때의 엔탈피 강하가 이론상 최대다.
실제 터빈은 마찰·와류 등 비가역 손실로 엔트로피가 증가해 출구점이 점선보다 오른쪽으로 밀린다. 터빈 효율은 (실제 엔탈피 강하) ÷ (등엔트로피 엔탈피 강하)이므로, 출구점이 점선에 가까울수록(엔트로피 증가가 작을수록) 효율이 높다.
선도에서 점선 바로 오른쪽에 붙어 있는 점, 즉 네 점 중 엔트로피가 가장 작은 왼쪽 끝 상태 ⓑ가 이상 팽창에 가장 근접한 출구 상태다. 오른쪽으로 갈수록 엔트로피 증가량이 커져 손실이 크고 효율은 낮아진다.
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