귀여운 촌아의 작은상자

열역학 2-118.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 2-118

전기모터에서 동력을 공급받는 물 배분시스템 펌프의 역학적 효율을 계산한다.

가정: 전기모터와 펌프는 정상 상태로 작동한다. 물은 비압축성 유체로 밀도가 일정하고 균일하다.

풀이: 물 배분시스템의 펌프로 공급되는 축 동력은 다음과 같다.

물은 비압축성 유체이고 펌프 출입구의 파이프 직경이 같고 높이차는 무시할 수 있으므로 물의 위치 에너지와 운동 에너지 변화는 없다.

따라서 펌프를 통과한 물의 역학적 에너지 변화는 유동 에너지 변화와 같으므로 아래와 같다.

그러므로 펌프의 역학적 효율은 다음과 같다.

열역학 2-73.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 2-73

물을 일정 높이까지 끓어 올리는데 역학적 효율이 주어진 펌프를 이용할 때, 최대 체적 유량을 계산한다.

가정: 펌프는 정상 상태로 가동되며, 물의 밀도는 일정하다. 끌어올리는 물의 수면 높이 차이는 일정하다. 마찰 손실은 무시할 수 있다.

풀이: 펌프의 역학적 효율에 의해 펌프에서 물로 실제로 전달되는 동력은 다음과 같다.

물은 펌프에 의해 끌어올려지면서 위치 에너지가 변하며, 유동 에너지와 운동 에너지는 변하지 않는다.

따라서 물의 역학적 에너지 변화는 위치 에너지 변화와 같으므로 다음과 같다.

이때 물의 역학적 에너지 변화는 펌프에서 물로 전달된 에너지와 같다.

따라서 마찰 손실을 고려하지 않은 최대 체적 유량은 다음과 같이 계산된다.

열역학 2-72.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 2-72

열역학 2-45.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 2-45

물을 일정 높이로 운반하는 펌프의 소비전력을 계산한다.

가정: 펌프는 정상 작동 상태이며, 마찰 및 기타 저항은 고려하지 않는다. 물의 밀도는 일정하고 균일하다.

풀이: 물을 운반하는 펌프 전체를 검사 체적으로 설정하면 에너지 균형식은 다음과 같다.

펌프는 정상 작동 상태이므로 이 계의 에너지 변화는 0이되므로 위 식은 다음과 같다.

마찰 및 저항이 없으므로 펌프에 공급되는 전기에너지는 운반하는 물의 위치에너지로 전환된다.

따라서 펌프에 공급되어야 하는 최소 전력은 다음과 같다.