예제 1
랭킨사이클에서 50kPa의 포화액 상태의 물이 펌프에서 5MPa의 압축액으로 보일러에 공급된다. 정압상태에서 보일러에서 전부 건포화증기가 되어 터빈으로 공급되어 일을 한다. 단위질량당, (1) 펌프일, (2) 보일러에서 공급된 열, (3) 터빈일, (4) 응축기에서 방출된 열, (5) 터빈효율을 구하라. 질량유량이 50 kg/s일 때, (6) 랭킨사이클에서 얻는 순동력을 구하라.
표 1. 포화증기표
풀이
이 문제를 풀기 위해서는 다음과 같은 랭키사이클을 그릴 수 있어야 한다.
(1) 펌프일은 다음 식으로 구할 수 있다.
(3) 터빈일은 다음 식으로 구할 수 있다.
보충설명
터빈 효울은 다음처럼 구할 수도 있다.
(5)에서 구한 결과와 같아야 한다.
예제 2
예제 1에서 보일러에서 5MPa, 350℃의 과열증기가 되어 터빈으로 공급되어 일을 할 때, 예제 1을 다시 풀어라.
표 2. 과열증기표
이 문제를 풀기 위해서는 다음과 같은 랭키사이클을 그릴 수 있어야 한다.
보충설명
과열증기를 사용한 예제 2의 효율이 건포화증기를 사용한 예제 1의 경우의 효율 보다 높다는 것을 알 수 있다.
참고로, 29.3%에서 30.2%로 늘었으면 몇 % 증가한 것일까? 생각해 보기 바란다.
예제 3
다음의 랭키사이클의 hs선도에서 랭킨사이클의 효율을 옳게 나타낸 것을 모두 고르시오.
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