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1[일반기계기사 필기] 20년 2회차

이상적인 랭킨사이클에서 터빈 입구 온도가 350℃이고, 75kPa과 3MPa의 압력범위에서 작동한다. 펌프 입구와 출구, 터빈 입구와 출구에서 엔탈피는 각각 384.4 kJ/kg, 387.5kJ/kg, 3116kJ/kg, 2403kJ/kg 이다. 펌프일을 고려한 사이클의 열효율과 펌프일을 무시한 사이클의 열효율 차이는 약 몇 % 인가?

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해설

터빈일  $h_3-h_4=3116-2403=713\,\mathrm{kJ/kg}$ , 펌프일  $h_2-h_1=387.5-384.4=3.1\,\mathrm{kJ/kg}$ , 보일러 가열량  $h_3-h_2=3116-387.5=2728.5\,\mathrm{kJ/kg}$  이다.
펌프일을 고려하면 순일에서 펌프일을 빼므로  $\eta_1=\dfrac{713-3.1}{2728.5}\approx 26.02\%$  이고, 펌프일을 무시하면 같은 가열량에 대해  $\eta_2=\dfrac{713}{2728.5}\approx 26.13\%$  이다.
따라서 두 열효율의 차이는 약 0.11%이다.

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