이 포스팅은 Thermodynamics 시리즈 8 편 중 6 번째 글 입니다.

  • Part 1 - 01: 증기 원동 사이클 (Vapor Power Cycle)
  • Part 2 - 02: 열기관과 냉동 사이클 (Heat Engine & Refrigerator Cycles)
  • Part 3 - 03: 맥스웰 관계식 & 클라페이롱 식 (Maxwell Relations & Clapeyron Equation)
  • Part 4 - 04: 혼합기체 물성치 (Gas Mixture Property)
  • Part 5 - 05: 혼합기체에서 압력, 부피, 온도 양상 (PVT Behavior of Gas Mixture)
  • Part 6 - This Post
  • Part 7 - 07: 왕복 사이클 (Reciprocating Engines)
  • Part 8 - 08: 단열 포화 온도(Adiabatic Saturation) & Psychrometric Chart
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Gas Vapor Mixture

우리는 가동유체를 보통 대기에 있는 기체로 사용한다. 그 기체는 건조한 공기 + 증기로 볼 수 있을 것이다.

가정

  1. 건조 공기 비열을 1.005의 고정값을 갖는다고 가정
  2. 증기 상온에서, 저압의 증기의 엔탈피는 온도만의 함수이다. 즉, Tsat이 정해지면 그 때의 엔탈피를 상수로 보아도 문제가 없다.

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절대 습도, 상대 습도

  1. 절대 습도 증기의 질량 / 전체 질량 = 0.622 * (증기압 / 전체 압력)
  2. 포화 공기 공기와 습기의 혼합기체에서 이 기체가 머금을 수 있는 최대 증기를 가진 공기
  3. m_g 혼합공기가 최대로 머금을 수 있는 증기의 질량
  4. 상대 습도 증기의 질량 / m_g = 증기압 / 최대 증기압

절대 습도를 통한 혼합기체의 엔탈피 표현

\[h = h_a + w\times h_v\]

이 때 ma로 나누는 것에 주의한다.

Dew point Temperature

등압으로 온도가 떨어질 때, 혼합 공기가 액화하기 시작하는 온도.

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여기서,

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이므로,

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이다. 그리고 아래에 정리할 상대습도의 개념을 가지고,

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다음과 같은 관계가 성립한다. 상대습도는 (0~1)의 값이므로 포화증기의 절대습도는 $\phi = 1$ 일 때 성립한다.

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