이전에도 관련 질문을 올린 적이 있으나 의문점이 해소되지 않아,

좀 다른 관점에서 질문을 드릴까 합니다.

GPSA 13-28 Polytropic Calculation 부분에 따라서 설명을 해 보겠습니다.

1. Polytropic Efficiency

통상 Centrifugal Compressor의 Head나 Power를 계산할 때 Polytropic Efficiency라는 vendor에게서 받는 값을 사용합니다.

이 Polytropic Efficiency는 어느 정도의 범위는 있지만, Vendor에 따라, 기기에 따라, Gas의 종류에 따라, insulation 정도에 따라 모두 다를 것으로 생각됩니다.

2. Polytropic Index Calculation

1번에서 얻은 Polytropic Efficiency를 가지고 보통 n으로 표시하는 Polytropic Index를 다음과 같이 구합니다.

n / (n-1) = k / (k-1) * η

3. Polytropic Head Calculation

2번에서 얻은 Polytropic Index를 가지고 아래와 같이 Polytropic Head를 구합니다.

Hp = (ZRT1)/ [MW*(n-1)/n] * [ (P2/P1)^[(n-1)/n] - 1]  

4. Compressor Power Calculation

3번에서 얻은 Polytropic Head와 1번에서 얻은 Polytropic Efficiency를 가지고 아래와 같이 Power를 구합니다.

GHP = (w*Hp) / (η*3600000)

여기에 Shaft등에서 발생하는 Mechanical Loss를 고려하면 Actual Power가 계산되겠습니다.

그 동안 저를 괴롭혔던 것은, 위의 2번 과정과 4번 과정에서 Polytropic Efficiency가 두 번 쓰인다는 것이었습니다.

이것을 우연이라고 할 수는 없겠지요.

왜 이러한 과정을 거치는지, 중간에 계산한 Hp (Polytropic Head)가 무슨 의미가 있길래 그 과정을 거치는지는 모르겠습니다.

다만, 생각할 수 있는 유일한 설명은, 결국 Polytropic Head (또는 Polytropic Path/Process)는 어떤 이론적인 의미가 있는 것도 아니고, 또한 물리적인 의미가 있는 것도 아니고,

단순히 계산상 편의를 위해서 만들어낸 중간단계라는 것입니다.

즉, 2번 과정과 4번 과정에서 사용되는 Efficiency가 같은 값이 되도록 하는 임의의 n값을 (혹은 Hp값을) 찾는다는 것입니다.