어떤 기체 동력장치가 이상적인 브레이턴 사이클로 다음과 같이 작동할 때 이 사이클의 열효율은 약 몇 %인가? (단, 온도(T)-엔트로피(s) 선도에서 T 1 =30 ℃, T 2 =200 ℃, T 3 =1060 ℃, T 4 =160 ℃이다.)

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1[건설기계설비기사 필기] 19년 1회차

어떤 기체 동력장치가 이상적인 브레이턴 사이클로 다음과 같이 작동할 때 이 사이클의 열효율은 약 몇 %인가? (단, 온도(T)-엔트로피(s) 선도에서 T₁=30 ℃, T₂=200 ℃, T₃=1060 ℃, T₄=160 ℃이다.)

81 %

85 %

89 %

92 %

해설

이 사이클의 열효율은 약 85 %이다.
그림의 T–s 선도는 1→2 압축, 2→3 가열( $q_{in}$ ), 3→4 팽창, 4→1 방열( $q_{out}$ )로 이어지는 이상적인 브레이턴 사이클이다.
비열이 일정하다고 보면  $\eta=1-\dfrac{q_{out}}{q_{in}}=1-\dfrac{T_4-T_1}{T_3-T_2}$ 이고, 온도차만 들어가므로 섭씨 값을 그대로 대입해도 된다.
 $\eta=1-\dfrac{160-30}{1060-200}=1-\dfrac{130}{860}\approx0.849$ 이므로 약 85 %이다.

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