0.6MPa, 200℃의 수증기가 50m/s의 속도로 단열 노즐로 유입… | [일반기계기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 16년 3회차

0.6MPa, 200℃의 수증기가 50m/s의 속도로 단열 노즐로 유입되어 0.15MPa, 건도 0.99인 상태로 팽창하였다. 증기의 유출 속도는? (단, 노즐 입구에서 엔탈피는 2850kJ/kg, 출구에서 포화액의 엔탈피는 467kJ/kg, 증발 잠열은 2227kJ/kg 이다.)

약 600 m/s

약 700 m/s

약 800 m/s

약 900 m/s

해설

노즐 출구에서 증기의 유출 속도는 약 600 m/s이다.
출구 엔탈피는 건도를 이용해  $h_2=h_f+xh_{fg}=467+0.99\times2227\approx2671.7\ \mathrm{kJ/kg}$ 로 구해진다.
단열노즐의 에너지식  $h_1+\dfrac{V_1^2}{2}=h_2+\dfrac{V_2^2}{2}$ 에서  $V_2=\sqrt{V_1^2+2(h_1-h_2)}=\sqrt{50^2+2\times178270}\approx599\ \mathrm{m/s}$ 가 된다.

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