[열동력실험] 냉동 사이클의 성능 실험
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- 목차
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4.1 실험에서 측정한 값을 성능 실험표에 기록하고 다음의 값들을 계산하시오.
4.2 측정결과를 첨부된 압력-엔탈피 선도상에 나타내어 냉동사이클의 선도를 작성하시오.
4.3 4.2 에서의 사이클과 이상적인 사이클에 대해 비교하고 실제 사이클이 이상 사이클이 될 수 없는 제한요인을 설명하시오.
4.4 실험결과를 토대로, 외기 조건 변화에 따른 성능변화에 대하여 논하시오.
4.5 압축기입구의 냉매상태는 과열증기이고, 응축기 상태는 과냉각액이다. 이 때 증발기의 포화온도와 압축기 입구의 온도차를 과열도라고 하며, 응축기 포화온도와 팽창밸브입구 온도차를 과냉도라고 하는데 이렇게 과열도와 과냉도를 일정수준으로 유지하는 이유는 무엇인가?
4.6 냉동사이클의 성능계수(COP)를 향상시키기 위한 방안은 무엇인지 서술하시오.
4.7 4.1(3) 성능계수를 구하는 두 경우(a),(b)에 있어서, 값이 크게 차이가 나는 이유를 설명하시오.
4.8 냉동사이클에 사용되는 압축기의 종류를 조사하고 각각의 장-단점을 설명하시오.
4.9 압력 측정원리와 방법을 압력수준에 따라 분류하고 상세히 설명하시오.
- 본문내용
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1) 1 ⇒ 2 구간 (단열압축과정)
① 이상적인 사이클
단열 압축 과정이므로 Q(열전달량)=0 이며 가역적 반응이므로 ds(엔트로피 변화량)이 없어 그림에서 보이듯이 등 엔트로피 선을 따라 1에서 2로 가게 된다. 압축과정이므로 압력이 올라가며 이로 인한 일에 의해 엔탈피의 증가도 있다. 일정한 공간에 압력이 상승하므로 온도도 같이 상승하게 된다.
② 실험 사이클
저온의 과열증기 상태의 냉매가 단열 압축되면서 등 엔트로피선을 따라 1에서 2에 가면서 평균적으로 85°C, 1.2-1.3 Mpa의 온도와 압력에 변화에 의해 엔탈피가 증가하였다. 응축기 입구 온도가 대기 온도보다 높으므로 압축기 출구에서 응축기 입구로 가는 도중에 어느 정도의 열손실이 있었으리라고 본다. 결국 각각의 온도에서 의 값이 실제로는 다소 높게 계산되었어야 한다. 이는 냉매가 관을 따라 흐르면서 열전달에 의해 온도값이 달라진다는 것에 원인이 있다.
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