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문제 정의
- 본 연구에서는 승용차에서 매우 중요시 하는 소형경량화를 위해 통상적인 인볼루트 형상의 스크롤 대신 소형경량화에 유리한 대수나선 형상의 스크롤 팽창기 설계 방안을 제시하고 또한 성능 해석을 수행함으로써 설계된 스크롤 팽창기의 성능을 예측해 보고자 한다.
- 승용차 폐열 회수 R134a 랭킨 사이클에 적합한 스크롤 팽창기 설계에 관한 연구를 수행하였으며, 그 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다.
가설 설정
- (10)은 3.5 L급 가솔린 엔진을 장착한 승용차의 엔진 폐열 회수 유기 랭킨사이클 성능을 분석함에 있어서 스크롤 팽창기에 대해서는 단지 팽창기 전효율이 75%라고 가정했었다. 본 연구에서는 중소규모 폐열회수를 통해 유용한 축동력을 생산할 수 있는 일예로 Kim et al.
- 이때 Lp는 R134a 랭킨 사이클의 피드 펌프의 소요 동력으로서 Lp = ma(h2s -h1 )/ηp와 같고, 펌프 효율은 ηp = 90%로 가정하였다.
- 차속 120 km/hr에서 냉각수열을 받아들이는 보일러와 배기 가스열을 받아들이는 과열기, 그리고 재생 열교환기로부터의 총열량을 사이클의 작동유체인 R134a가 다 흡수하기 위해서는 각 열교환기의 효율을 85%로 가정할 때 사이클 순환질량은 # = 0.251 kg/s가되어야 한다. 이 같은 스크롤 팽창기의 설계운전조건을 Table 1에 정리하였다.
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