증기터빈으로 질량 유량 1kg/s, 엔탈피 h 1 =3500kJ/kg의 수증기가 들어온다. 중간 단에서 h 2 =3100kJ/kg의 수증기가 추출되며 나머지는 계속 팽창하여 h 3 =2500kJ/kg 상태로 출구에서 나온다면, 중간 단에서 추출되는 수증기의 질량 유량은? (단, 열손실은 없으며, 위치 에너지 및 운동 에너지의 변화가 없고, 총 터빈 출력은 900kW이다.)

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증기터빈으로 질량 유량 1kg/s, 엔탈피 h1=3500kJ/kg의 수… | [일반기계기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 15년 3회차

증기터빈으로 질량 유량 1kg/s, 엔탈피 h₁=3500kJ/kg의 수증기가 들어온다. 중간 단에서 h₂=3100kJ/kg의 수증기가 추출되며 나머지는 계속 팽창하여 h₃=2500kJ/kg 상태로 출구에서 나온다면, 중간 단에서 추출되는 수증기의 질량 유량은? (단, 열손실은 없으며, 위치 에너지 및 운동 에너지의 변화가 없고, 총 터빈 출력은 900kW이다.)

0.167kg/s

0.323kg/s

0.714kg/s

0.886kg/s

해설

중간단 추출 유량을  $m_2$ , 나머지 유량을  $1-m_2$ 라 하면, 총 터빈 출력은 각 구간의 엔탈피 강하로  $m_2(h_1-h_2) + (1-m_2)(h_1-h_3) = 900$ 와 같이 쓸 수 있다.
 $400\,m_2 + 1000(1-m_2) = 900$ 를 정리하면  $-600\,m_2 = -100$ , 즉  $m_2 \approx 0.167\ \mathrm{kg/s}$ 이다.
따라서 중간단에서 추출되는 수증기의 질량 유량은 약 0.167kg/s이다.

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