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[기타문의] 실기교재 49페이지 6번 소문항 1번
엄*경2025.04.26답변완료

냉매순환량 구할 때 축동력을 이용해서

7=G×(611-561) 이렇게 풀면 안되나요?

답변강희중2025.04.27 10:57

네, 안됩니다.

만약 축동력이 아닌 이론 소요동력이면 가능합니다.

하지만 축동력은 기계효율과 압축효율이 적용된 동력이고 해당 조건에서는 효율의 값을 주어지지 않았습니다.

만약 주어졌다면 효율을 역으로 적용하여 소요동력값을 구하여 계산할 수도 있지만...

해당 문제의 출제의도는 피스톤 토출량으로 구하는 것이기 때문에 해설처럼 풀이해야 합니다. 

 

추가 답변)

앞 선 질문과 덧붙여 냉매순환량에 대하여 정리하면

 

냉매 순환량(G)은 필요한 냉동능력(Q2)을 갖게 하는 냉매량으로

Q2=G×q2(냉동효과)에서 G=Q2/q2를 기본식으로 사용합니다.

이렇게 결정된 냉매순환량(G[kg/s])이

1) 압축관련 : G가 압축기에서 압축되면서 동력이 됩니다.

G×w(소요일kJ/kg)=W(소요동력)=G×(h2-h1)

G×w'(실제일kJ/kg)=W'(압축효율이 적용된 동력)=G×(h2'-h1)

 (w'는 압축효율로 인한 증가된 토출가스 엔탈피(h2')가 되고 상기 식으로도 역산하여 냉매순환량을 구할 수 있습니다.)

 참고로  W'/기계효율=축동력이 됩니다.

 

2) 응축관련 : G가 해당 엔탈피 차로 냉각(응축)되는 양은 응축기 방열량이 됩니다.

 G×q1(응축열량kJ/kg)=Q1(이론 응축기 방열량)

 G×q1'(압축효율이 적용된 응축열량kJ/kg)=Q1'(실제 응축기 방열량)

  여기서 또한 q'은 압축효율로 증가된 토출가스 엔탈피로부터 응축기 출구까지 냉각하는 엔탈피 차가 되고 특별한 조건이 없다면 기계효율은 무관합니다.

 따라서 상기식으로 역산하여 냉매순환량을 구할 수 있습니다.

 

3) 압축기 피스톤 압출량

 냉매순환량이 나오는 압축기 압출량(배출량)이 되야 하며

 식은 G]kg/s]=Va×nv/v=이론압축량[m^3/s]×체적효율/비체적[m^3/kg]

 식 설명)  피스톤 운동에 의한 이론 체적 배출량에 압축효율만큼 나가지 않게 되고 비체적을 나누어 체적m^3을 질량 kg으로 환산하는 식이 됩니다.

 이 식으로 필요한 압축기 피스톤의 크기 행정길이 또는 회전수를 구하게 되며 상기식과 같습니다.

 Va=G×v/nv

 Va[m^3/s]=(파이×d^2/4)[m^2]×행정길이[m]×기통수×RPM /60

 여기서, (파이×d^2/4)[m^2]×행정길이[m]를 피스톤 한개의 1 회전당 행정체적이라 하고 60을 나누는 이유는 분당 회전수이기 때문입니다.

 

 처음에는 어려울 수 있지만 반복하여 학습하다 보면 하나씩 이해가 되실 겁니다. 

 

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