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満液式蒸発器に、h7が不明で、さらに乾き度を問われる問題です。(運転条件など、H18年度と同等です。)
2冷レベルです。(解説略)
Φo = qmr (h1 - h4) ここに、h3=h4
答え 35.7kW 超サービス問題ですね。
熱収支から導き出してみましょう。
さて、図は液集中器辺りを抜き出して、冷媒循環量qmrと蒸発器の冷媒流量qmoを書き込んでみました。
じゃ、左辺に入るもの、右辺に出るもので熱収支(ヒートバランス)の式を組みましょう。
qmr・h4+qmo・h7=qmo・h6+qmr・h1 です。
qmrとqmoでまとめます。(エンタルピーの大きい方から引き算するように)
qmo(h7-h6)=qmr(h1-h4)
ということは、
Φo=qmr(h1-h4)=qmo(h7-h6)
Φo = qmo(h7-h6) --(1)
これで、(1)式からh7が求められますよね!!
さぁ、(1)式と(1)の答えから一気にかたづけましょう。
なんか、小学生みたいですけど‥。
答え 373 kJ/kg
熱収支の導き方をマスターしておけば応用が効くしょう。
乾き度については、当サイトでは、問3攻略ページでまとめてあります。「1種冷凍学識計算攻略-一寸:乾き度xについて」
と、言って終わるのも何なので、ここにコピペしておきましょう。
図は点cの乾き度をxcとすると、 飽和液Aが(hC - hA)の熱エネルギーを受け入れ点Cとなった。という、基本の一例p-h線図である。
ここで、点Cの乾き度xcは、
である。
では、問題のp-h線図と見比べてみてください。(2)で求めたh7の数値が違っていると答えが違ってしまいます。式が合っていれば少し点をもらえるかもしれません…。
飽和液の点Aは点6(点5)、乾き飽和蒸気の点Bは点1となるので、
ここで、点7の乾き度x7は、
(綺麗に割り切れました。)
答え x7 = 0.90
ご健闘をお祈りしています。
【2016(H28)/02/11 新設】