랭킨 사이클 계산기
터빈·펌프·보일러·응축기 네 점의 비엔탈피(h1~h4)를 입력하면 랭킨 사이클의 일·열·열효율을 계산합니다.
kJ/kg
kJ/kg
kJ/kg
kJ/kg
열효율
37.59%
순일 1,098kJ/kg · 역일비 0.27%
일과 열 (단위질량당)
터빈이 내는 일1,101kJ/kg
펌프가 먹는 일3kJ/kg
순일1,098kJ/kg
넣은 열2,921.2kJ/kg
버린 열1,823.2kJ/kg
η = [(h1−h2)−(h4−h3)] / (h1−h4) 식으로 계산합니다. 터빈이 내는 일에서 펌프가 먹는 일을 뺀 순일을, 보일러에서 넣은 열로 나눈 값입니다.
펌프가 먹는 일(h4−h3)은 보통 넣은 열의 1% 미만으로 아주 작습니다 — 물은 거의 압축되지 않는 비압축성 유체라, 기체를 압축하는 브레이턴 사이클의 압축기와 달리 일을 거의 먹지 않기 때문입니다. 랭킨 사이클의 역일비가 작은 이유입니다.
이상 사이클(터빈·펌프 모두 등엔트로피) 기준입니다. 실제 발전소는 부품 효율·압력손실 때문에 실제 열효율이 이 계산값보다 낮습니다.
계산 방법
- 1증기표에서 구한 터빈 입구(h1)·터빈 출구(h2)·펌프 입구(h3)·펌프 출구(h4)의 비엔탈피를 입력합니다.
- 2재열이 있는 사이클이면 재열 사용을 켜고 고압 터빈 출구·재열기 출구 엔탈피를 추가로 입력합니다.
- 3터빈·펌프의 일, 넣은 열·버린 열, 열효율이 계산됩니다.
자주 묻는 질문
랭킨 사이클은 물이 액체↔증기로 상변화를 겪어 브레이턴·오토 사이클처럼 이상기체 관계식(온도만으로 계산)을 쓸 수 없습니다. 증기표에서 압력·온도(또는 건도)로 찾은 비엔탈피 h를 그대로 써야 정확합니다. 이 계산기는 증기표 자동조회 없이 사용자가 h1~h4를 직접 입력하는 방식입니다.
1은 터빈 입구(보일러 출구), 2는 터빈 출구(응축기 입구), 3은 펌프 입구(응축기 출구, 보통 포화액), 4는 펌프 출구(보일러 입구)입니다. η = [(h1−h2)−(h4−h3)]/(h1−h4) 식으로 계산됩니다.
고압 터빈에서 일부만 팽창시킨 뒤 보일러로 되돌려 다시 가열(재열)하고 저압 터빈에서 마저 팽창시키면, 터빈 출구의 습분(물방울 비율)을 줄여 터빈 날개 손상을 막고 평균 열효율도 조금 높일 수 있습니다. 실제 화력·원자력 발전소 대부분이 재열 사이클을 씁니다.
전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이뤄지고, 입력값은 이 기기에만 남습니다.
알아두면 좋은 점
- 이상 사이클(터빈·펌프 모두 등엔트로피, 손실 없음) 기준의 공식입니다. 실제 발전소는 터빈·펌프의 등엔트로피 효율, 배관 압력손실 등으로 실제 효율이 이보다 낮습니다.
- 넣은 열·버린 열·순일의 에너지 균형(q_in − q_out = w_net)이 항상 성립하는지로 계산이 검산됩니다.
- 재생기(급수가열기)를 쓰는 재생 랭킨 사이클은 다루지 않습니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 3일 · 결과는 참고용 추정치입니다.