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[국내논문] 열역학적 사이클의 제2법칙 효율의 정의에 대한 기본 연구
Basic Study on the Definition of the Second Law Efficiencies of Thermodynamic Cycles 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.24 no.11, 2012년, pp.792 - 798  

박경근 (국민대학교 기계시스템공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A general concept on the definition of the second law efficiencies of thermodynamic cycles is introduced. The efficiency is defined to be proportional to the entropy generation divided by the maximum possible entropy generation. This way of definition of the cycle efficiency is clear and concise and...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 생성 엔트로피를 이용하여 효율을 정의하는 방법을 열기관과 냉동기, 열펌프 등의 사이클에 적용하여 그 결과를 파악하고, 기존의 제2법칙 효율 및 엑서지 효율과 비교 평가하고자 한다.
  • 본 연구에서는 효율을 일반적으로 정의하는 새로운 방법인 식(12)을 열기관과 냉동기, 열펌프 사이클에 대하여 적용하여 효율을 일관되고, 명확하며, 효과적으로 결정할 수 있음을 예시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
효율은 어떻게 구분되는가? 효율은 사이클 효율(cycle efficiency)과 기기 효율(component efficiency) 두 가지로 크게 구분된다. 사이클 효율은 사이클 성능의 척도이며, 열기관 사이클의 열효율(thermal efficiency)과 냉동사이클의 성능계수(COP, coefficient of performance)를 각각 별도로 정의하여 사용하고 있다.
제2법칙 효율은 냉동기나 열펌프의 경우 어떻게 정의되는가? 제2법칙 효율은 열기관의 경우에는 최대로 가능한 가역일에 대한 실제 출력일의 비가 된다. 냉동기나 열펌프의 경우에는 실제 입력일에 대한 최소로 가능한 가역일의 비가 된다. 여기서 가역일은 실제 과정과 동일한 조건에서 구한다.
사이클 효율은 어떤 척도가 되는가? 효율은 사이클 효율(cycle efficiency)과 기기 효율(component efficiency) 두 가지로 크게 구분된다. 사이클 효율은 사이클 성능의 척도이며, 열기관 사이클의 열효율(thermal efficiency)과 냉동사이클의 성능계수(COP, coefficient of performance)를 각각 별도로 정의하여 사용하고 있다. 이들은 열역학 제1법칙에 근거하여 정의하며 변환되는 에너지의 비로 표현하므로 제1법칙 효율(η1) 또는 변환 효율이라고도 한다.
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참고문헌 (11)

  1. Cengel, Y. A. and Boles, M. A., 2011, Thermodynamics: An Engineering Approach, 7th ed., McGraw-Hill, New York, pp. 432-435. 

  2. Borgnakke, C. and Sonntag, R. E., 2009, Fundamentals of Thermodynamics, 7th ed., SI version, John Wiley and Sons, New York, pp. 351-357. 

  3. Moran, M. J. and Shapiro, H. N., 2008, Fundamentals of Engineering Thermo-dynamics, 6th ed., John Wiley and Sons, Hoboken, NJ, pp. 359-365. 

  4. DiPippo, R., 2004, Second law assessment of binary plants generating power from lowtemperature geothermal fluids, Geothermics, Vol. 33, pp. 565-586. 

  5. Dincer, I. and Rosen, M. A., 2007, Exergy: Energy, Environment and Sustainable Development, Elsevier, Amsterdam, pp. 11-15. 

  6. Lior, M. and Zhang, N., 2007, Energy, exergy, and second law performance criteria, Energy, Vol. 32, pp. 281-296. 

  7. Marmolejo-Correa, D. and Gundersen, T., 2012, A comparison of exergy efficiency definitions with focus on low temperature processes, Energy, Vol. 44, pp. 477-489. 

  8. Sekulic, D. P., 1990, The second law quality of energy transformation in a heat exchanger, J. Heat Transfer(Trans. ASME), Vol. 112, pp. 295-300. 

  9. Yilmaz, M., Sara, O. N., and Karsli, S., 2001, Performance evaluation criteria for heat exchangers based on second law analysis, Exergy Int. J., Vol. 1, pp. 278-294. 

  10. Sciubba, E. and Wall, G., 2007, A brief commented history of exergy from the beginnings to 2004, Int. J. Thermodyn., Vol. 10, pp. 1-26. 

  11. Park, K. K., Basic study on the definition of the second law efficiencies of processes and components, manuscript in preparation. 

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