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1[에너지관리기사 필기] 15년 3회차

공기를 왕복식 압축기를 사용하여 1기압에서 9기압으로 압축한다. 이 경우에 압축에 소요되는 일을 가장 작게 하기 위해서는 중간단의 압력을 다음 중 어느 정도로 하는 것이 가장 적당한가?

2기압

3기압

4기압

5기압

해설

다단 왕복압축기에서 압축일을 최소로 하는 중간압력은 각 단의 압축비(압력비)를 동일하게 하는 조건에서 얻어진다.

2단압축이므로 흡입압력과 토출압력의 기하평균으로 중간압력을 구하면 $P_m = \sqrt{P_1 \times P_2} = \sqrt{1 \times 9} = 3\,\mathrm{atm}$ 이다.

이때 1단과 2단의 압축비가 각각 3으로 동일해져 전체 압축에 필요한 일이 최소가 된다.

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