공기를 작동유체로 하는 Diesel cycle의 온도범위가 32℃~32… | [에너지관리기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 18년 2회차

공기를 작동유체로 하는 Diesel cycle의 온도범위가 32℃~3200℃이고 이 cycle의 최고 압력이 6.5MPa, 최초 압력이 160kPa일 경우 열효율은 약 얼마인가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)

41.4%

46.5%

50.9%

55.8%

해설

등엔트로피 압축 관계  $\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}}$ 에  $T_1=305\,\mathrm{K}$ , 압력비  $6500/160\approx40.6$ , k=1.4를 대입하면  $T_2\approx879\,\mathrm{K}$ 가 된다.
최고온도  $T_3=3473\,\mathrm{K}$ (3200℃)이므로 정압가열 구간의 단절비는  $\rho=T_3/T_2\approx3.95$ 이고, 압축비는  $T_2/T_1=r^{k-1}$ 에서  $r\approx14.1$ 로 구해진다.
디젤사이클 효율식  $\eta=1-\dfrac{1}{r^{k-1}}\cdot\dfrac{\rho^{k}-1}{k(\rho-1)}$ 에 값을 대입하면  $\eta\approx1-0.347\times1.416\approx0.509$ , 즉 열효율은 약 50.9%이다.

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