Questions: 공기 표준 디젤 사이클이 압축비가 18 , 차단비 2 를 갖고 있다. 압축과정 초기 공기의 온도, 압력 및 체적은 각각 27 °C, 100 kPa, 1,917 cm^3 이다. 공기의 비열이 일정하다고 가정하고 (냉공기 표준, cold-air-standard assumption) 사이클 각 과정 최종 상태의 온도와 압력, 정미 출력일과 열효율, 평균 유효압력을 구하여라.

Solution Steps

초기 온도는 섭씨로 주어졌으므로 켈빈으로 변환합니다. \[ T_1 = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{K} \]

압축비 \( r = 18 \)을 사용하여 최종 온도와 압력을 계산합니다. 디젤 사이클에서 압축 과정은 단열 과정이므로 다음 식을 사용합니다. \[ T_2 = T_1 \times r^{\gamma - 1} \] 여기서 \(\gamma = 1.4\) (공기의 비열비)입니다. \[ T_2 = 300.15 \times 18^{0.4} \approx 834.1 \, \text{K} \]

압력은 다음과 같이 계산됩니다. \[ P_2 = P_1 \times r^{\gamma} \] \[ P_2 = 100 \times 18^{1.4} \approx 4464.6 \, \text{kPa} \]

차단비 \( \beta = 2 \)를 사용하여 최종 온도를 계산합니다. 연소 과정은 등적 과정이므로 다음 식을 사용합니다. \[ T_3 = T_2 \times \beta \] \[ T_3 = 834.1 \times 2 = 1668.2 \, \text{K} \]

압력은 다음과 같이 계산됩니다. \[ P_3 = P_2 \times \beta = 4464.6 \times 2 = 8929.2 \, \text{kPa} \]

Final Answer