냉동공학 4장-2

2. 냉동공학에 사용될 수 있는 선도는 어떠한 것이 있으며, 각각의 장단점을 설명하시오.
냉매 선도는 냉동 능력의 계산에 필요한 냉매의 열적 특성으로 압력,온도,비체적,엔탈피.엔트로피 중 2가지를 선택하여 좌표축으로 잡고, 다른 특성들은 계산이나 실험적 방법에 의하여 구한 것을 선도상에 나타낸 것이다.
1)압력-체적 선도 (P-v 선도)
선도상에서의 면적이 바로 일량에 상당하므로, 작동 유체가 행한 일을 계산할 때는 이 선도가 대단히 편리하다는 장점이 있다.
2)온도-엔트로피 선도 (T-s 선도)
선도상의 면적이 과정 중의 열량변화를 나타낸다. 열적 상태변화를 쉽게 알 수 있으므로 냉동사이클의 열효율에 대해서 알려고 할 때는 편리하지만, 일량이나 열량 등이 면적으로 표시되어 있으므로 선도상에서 추정하거나 계산을 하여야만 하기 때문에 실제 사용에는 다소 불편하다.
3)압력-엔탈피 선도(P-h 선도)
일정 압력에 대한 상태 변화 및 교축 작용이 직선으로 표시되어 엔탈피의 차를 구하는데 편리하므로, 냉동사이클의 능력계산이나 운전에 필요한 동력 등의 계산에서 필수적으로 사용된다.

3.모리엘 선도의 구성에 대해 설명하시오.
P-h 선도는 종축에 압력의 눈금을, 횡축에 엔탈피 눈금이 표시되어 있다.
그리고 포화액선보다 좌측은 액체의 상태를, 포화증기보다 우측은 과열증기상태를 나타내고, 이 양곡선으로 둘러싸인 내측은 습증기를 나타낸다.
여러 가지 냉동량 계산에 필요한 등압선, 등엔탈피선, 포화액선, 포화증기선, 등엔트로피선, 등온선, 등비체적선 및 등건도선이 그려져 있다.

4. 기본 냉동사이클을 P-h 선도와 T-s 선도에 나타내고, 냉동효과, 응축기 방출열량, 압축일량, 그리고 성적계수를 계산하는 식을 나타내시오.

5. 운전조건이 같을 때 냉매에 따른 성적계수의 차이를 조사하시오.
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