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보일러에 온도 40℃, 엔탈피 167kJ/kg인 물이 공급되어 온도 3… | [건설기계설비기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 20년 1회차
보일러에 온도 40℃, 엔탈피 167kJ/kg인 물이 공급되어 온도 350℃, 엔탈피 3115kJ/kg인 수증기가 발생한다. 입구와 출구에서의 유속은 각각 5m/s, 50m/s이고, 공급되는 물의 양이 2000kg/h일 때, 보일러에 공급해야 할 열량(kW)은? (단, 위치에너지 변화는 무시한다.)
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해설

보일러 공급열량은 엔탈피 증가분에 운동에너지 변화까지 더한 값을 질량유량으로 곱해 구한다.

m˙=20003600≈0.556 kg/s\dot m=\dfrac{2000}{3600}\approx0.556\ \mathrm{kg/s}, Δh=3115−167=2948 kJ/kg\Delta h=3115-167=2948\ \mathrm{kJ/kg}, Δke=502−522×1000≈1.24 kJ/kg\Delta ke=\dfrac{50^2-5^2}{2\times1000}\approx1.24\ \mathrm{kJ/kg}

Q˙=m˙(Δh+Δke)=0.556×(2948+1.24)≈1638 kW\dot Q=\dot m(\Delta h+\Delta ke)=0.556\times(2948+1.24)\approx1638\ \mathrm{kW}이다.

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