산업기사 냉동공학 계산문제
  • 방열벽을 통해 실외에서 실내로 열이 전달될 때, 실외측 열전달계수가 0.02093kW/m$^2\cdot$K, 실내측 열전달 계수가 0.00814kW/m$^2\cdot$K, 방열벽 두께가 0.2m, 열전도도가 5.8$\times 10^{-5}$kW/m$\cdot$K일 때, 총괄열전달계수(kW/m$^2\cdot$K)는?

    $K = \dfrac{1}{ \dfrac{1}{\alpha_o} + \dfrac{1}{\alpha_i} + \dfrac{l}{k} } = \dfrac{1}{ \dfrac{1}{0.02093} + \dfrac{1}{0.00814} + \dfrac{0.2}{5.8 \times 10^{-5}} } = 0.77 \times 10^{-4}$kW/m$^2\cdot$K

  • 조건을 참고하여 흡수식 냉동기의 성적계수를 구하시오.
    - 응축기 냉각열량 : 5.6kW
    - 흡수기 냉각열량 : 7.0kW
    - 재생기 가열량 : 5.8kW
    - 증발기 냉동열량 : 6.7kW

    $COP = \dfrac{Q}{AW} = \dfrac{6.7}{5.8} = 1.16$

  • 노즐에서 압력 1764kPa, 온도 300℃인 증기를 마찰이 없는 이상적인 단열 유동으로 압력 196kPa까지 팽창시킬 때 증기의 최종속도(m/s)는? (단, 최초 속도는 매우 작아 무시하고, 입출구의 높이는 같으며 단열열낙차는 442.3kJ/kg로 한다.)

    최종속도 $= 91.5 \times \sqrt{ \dfrac{442.3}{4.19} } = 940.1$m/s

  • 압축기 직경이 100mm, 행정이 850mm, 회전수 2000rpm, 기통수 4일 때 피스톤 배출량(m$^3$/h)은?

    $V = \dfrac{\pi D^2}{4} \times L \times R \times 60 \times N = \dfrac{\pi \times 0.1^2}{4} \times 0.85 \times 2000 \times 60 \times 4 = 3204.4$m$^3$/h

  • 피스톤 압출량이 500m$^3$/h인 암모니아 압축기가 아래와 같은 조건으로 운전되고 있을 때 냉동능력(kW)은 얼마인가? (단, 체적효율은 0.68이다.)
    - 압축기 입구 엔탈피 $h_1 = 1662$kJ/kg
    - 압축기 출구 엔탈피 $h_2 = 1972$kJ/kg
    - 증발기 입구 엔탈피 $h_4 = 537$kJ/kg
    - 압축기 입구 비체적 $v = 0.79$m$^3$/kg

    냉동능력 $Q_e$ = 냉동효과 $q_e \times$ 냉매순환량 $G$
    $Q_e = (h_1-h_4) \times \dfrac{G}{v} \times \eta_v = (1662 - 536) \times \dfrac{500 \times \frac{1}{3600}}{0.79} \times 0.68 = 134.61$kJ/kg