[공조냉동기계기사][공조냉동설계] 유량 계산 문제

2018년4월

> 냉동능력이 7kW인 냉동장치에서 수냉식 응축기의 냉각수 입·출구 온도차가 8℃인 경우, 냉각수의 유량(kg/h)은? (단, 압축기의 소요동력은 2kW이다.)

정답: 964
해설: $Q_c=Q_e+W = GCΔt_w$
          G = $\frac{Q_e+W}{CΔt_w} = \frac{(7+2)\times3600}{4.2\times8}$ = 964.2kg/h

---

2017년 5월

 

> 밀도가 1200kg/㎥ , 비열이 0.705kcal/kgㆍ℃인 염화칼슘 브라인을 사용하는 냉각기의 브라인 입구온도가 -10℃, 출구온도가 -4℃ 되도록 냉각기를 설계하고자 한다. 냉동부하가 36000kcal/h 라면 브라인의 유량은 얼마이어야 하는가?

 

정답: 118L/min

해설:

         Q=cmΔt [kcal] 

          Q는 열량,           c는 비열 [kcal/kg·°C],           m은 질량 [kg],          Δt는 온도 변화량 [°C]

          360000 = 0.705 x m x (-4-(-10)) 
          m = 8510.64kg/h

          kg/h -> L/min 단위 변환

          질량(g) = 밀도(g/mL) x 부피(mL) ,  ,  1시간->60분

          부피(mL) = $\frac{질량(g)}{밀도(g/mL)}$
                          = $\frac {8510.64 \times 1000} { \color {red} {1200} \times 60}$ = 118.21L/min

---

2017년3월

> 단열된 가스터빈의 입구 측에서 가스가 압력 2MPa, 온도 1200K로 유입되어 출구 측에서 압력 100kPa, 온도 600K로 유출된다. 5MW의 출력을 얻기 위한 가스의 질량 유량은 약 몇 kg/s인가? (단, 터빈의 효율은 100%이고, 가스의 정압비열은 1.12kJ/(kgㆍK)이다.)

정답:7.44

해설: W=m$C_p(T_1-T_2)$에서 m=$\frac{W}{C_p(T_1-T_2)}=\frac{5\times1000}{1.2\times(1200-600)}$=7.44kg/s