공기압축기에서 입구 공기의 온도와 압력은 각각 27℃, 100kPa이고… | [일반기계기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 18년 1회차

공기압축기에서 입구 공기의 온도와 압력은 각각 27℃, 100kPa이고, 체적유량은 0.01m³/s이다. 출구에서 압력이 400kPa이고, 이 압축기의 등엔트로피 효율이 0.8일 때, 압축기의 소요 동력은 약 몇 kW인가? (단, 공기의 정압비열과 기체상수는 각각 1kJ/(kg·K), 0.287kJ/(kg·K)이고, 비열비는 1.4이다.)

0.9

1.7

2.1

3.8

해설

압축기의 소요동력은 약 2.1 kW이다.
흡입 밀도는  $\rho_1 = \dfrac{P_1}{RT_1} = \dfrac{100}{0.287\times300} \approx 1.161\,\mathrm{kg/m^3}$ 이므로 질량유량은  $\dot m = \rho_1\dot V_1 \approx 0.01161\,\mathrm{kg/s}$ 이다.
등엔트로피 온도비는  $\dfrac{T_{2s}}{T_1} = \left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}} = 4^{0.2857} \approx 1.486$ 이므로 등엔트로피 압축일은  $C_p\Delta T_s \approx 145.8\,\mathrm{kJ/kg}$ 이다.
등엔트로피 효율 0.8을 적용한 실제 압축일은  $145.8/0.8 \approx 182.3\,\mathrm{kJ/kg}$ 이고, 소요동력은  $\dot m\times w \approx 0.01161\times182.3 \approx 2.1\,\mathrm{kW}$ 이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→