平成28年度 課目Ⅳ 問題15-A,B、問題16-13,14)
課目Ⅳ 問題15-A,B、問題16-13,14)について解説します。
問題文は、最小限の簡略化した
記載に留めますので、
参考書や過去問をご覧になりながら
解説を見ていただくことをお勧めします。
※過去問は以下のURL先から無料で
ダウンロードできます。
https://www.eccj.or.jp/mgr1/test_past/index.html
【問題15-A】
・交換熱量から高温側流体の出口温度を求める
Q=mCΔThより
⇒ΔTh=Q/(mC)
(ΔTh=高温側入り口から出口の温度差、m=高温側の質量流量、C=高温側の比熱)
題意より与えられた数値を代入すると、
ΔTh=40/0.2×4=50℃
ΔTh=Th1-Th2より
Th2=Th1-ΔTh…①
(Th1=高温側入り口温度、Th2=高温側出口温度)
①に数値を代入すると
Th2=90-50=40℃
よって高温側出口温度は40℃となる。
【問題15-B】
・低温側流体の温度効率を求める
ηc=ΔTc/(Th1-Tc1)…②
(ηc=低温側温度効率、ΔTc=低高温側入り口から出口の温度差、Tc=低温側入り口温度)
※②の意味は低温側流体の温度効率=低温側入り口から出口の温度差÷最大温度差(高温側入り口温度ー低温側入り口温度)である。
※同様にしてηh=ΔTh/(Th1-Tc1)を求めることもできる。
【ΔTcを求める】
Q=mCΔThより
⇒ΔTc=Q/(mC) ③
(ΔTc=低温側入り口から出口の温度差、m=低温側の質量流量、C=低温側の比熱)
③に数値を代入すると
ΔTc=40/0.5×2=40℃
②にΔTc、Th1、Th2を代入すると
ηc=40/(90-20)=0.571=57.1%となる
【問題16-13】
空調機の送風量から加熱量(Q)を求める
加熱量はQ=mCΔTで求められる
mは質量流量なので送風量(q)×密度(ρ)で求められる。
よって、
Q=qρCΔT…④となる
ΔTは加熱した温度(状態3→4')なので、
ΔT=35-15=20℃
④に数値を代入すると
Q=1000×1.2×1×(35-15)=24000kJ/hとなる
【問題16-14】
・空気線図から外気導入量を求める
図より外気温0℃、室内温度20度、空調入り口温度15℃とわかる。
0→15:15→20=1:3より
外気導入量は送風量の1/4とわかる。
よって外気導入量は1000×1/4=250m3/hとなる
以上、
課目Ⅳ 問題15-A,B、問題16-13,14)の解説でした。