Massenstrom durch den Motor Taschenrechner

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Raketenantrieb

Komponenten einer Gasturbine

Strahlantrieb

Thermodynamik und maßgebliche Gleichungen

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✖Die Machzahl ist eine dimensionslose Größe, die das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit hinter einer Grenze zur lokalen Schallgeschwindigkeit darstellt.ⓘ Machzahl [M]			+10% -10%
✖Die Fläche ist die Menge an zweidimensionalem Raum, die ein Objekt einnimmt.ⓘ Bereich [A]			+10% -10%
✖Der Gesamtdruck ist die Summe aller Kräfte, die die Gasmoleküle auf die Wände ihres Behälters ausüben.ⓘ Gesamtdruck [P_t]			+10% -10%
✖Das spezifische Wärmeverhältnis eines Gases ist das Verhältnis der spezifischen Wärme des Gases bei konstantem Druck zu seiner spezifischen Wärme bei konstantem Volumen.ⓘ Spezifisches Wärmeverhältnis [Y]			+10% -10%
✖Die Molmasse ist die Masse einer bestimmten Substanz geteilt durch die Menge der Substanz.ⓘ Molmasse [M_molar]			+10% -10%
✖Die Gesamttemperatur ist die Summe der statischen Temperatur und der dynamischen Temperatur.ⓘ Gesamttemperatur [T_tot]			+10% -10%

✖Der Massendurchfluss gibt an, wie viel Masse pro Zeiteinheit durch ein System fließt.ⓘ Massenstrom durch den Motor [m_a]

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Formel

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Massenstrom durch den Motor

Formel

`"m"_{"a"} = "M"*"A"*"P"_{"t"}*sqrt("Y"*"M"_{"molar"}/("T"_{"tot"}*"[R]"))*(1+("Y"-1)*"M"^2/2)^(-("Y"+1)/(2*"Y"-2))`

Beispiel

`"460.4282kg/s"="1.4"*"50m²"*"0.004MPa"*sqrt("1.392758"*"44.01g/mol"/("375K"*"[R]"))*(1+("1.392758"-1)*("1.4")^2/2)^(-("1.392758"+1)/(2*"1.392758"-2))`

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Massenstrom durch den Motor Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Massendurchsatz = Machzahl*Bereich*Gesamtdruck*sqrt(Spezifisches Wärmeverhältnis*Molmasse/(Gesamttemperatur*[R]))*(1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)*Machzahl^2/2)^(-(Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/(2*Spezifisches Wärmeverhältnis-2))
m_a = M*A*P_t*sqrt(Y*M_molar/(T_tot*[R]))*(1+(Y-1)*M^2/2)^(-(Y+1)/(2*Y-2))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 7 Variablen

Verwendete Konstanten

[R] - Universelle Gas Konstante Wert genommen als 8.31446261815324

Verwendete Funktionen

sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)

Verwendete Variablen

Massendurchsatz - (Gemessen in Kilogramm / Sekunde) - Der Massendurchfluss gibt an, wie viel Masse pro Zeiteinheit durch ein System fließt.
Machzahl - Die Machzahl ist eine dimensionslose Größe, die das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit hinter einer Grenze zur lokalen Schallgeschwindigkeit darstellt.
Bereich - (Gemessen in Quadratmeter) - Die Fläche ist die Menge an zweidimensionalem Raum, die ein Objekt einnimmt.
Gesamtdruck - (Gemessen in Pascal) - Der Gesamtdruck ist die Summe aller Kräfte, die die Gasmoleküle auf die Wände ihres Behälters ausüben.
Spezifisches Wärmeverhältnis - Das spezifische Wärmeverhältnis eines Gases ist das Verhältnis der spezifischen Wärme des Gases bei konstantem Druck zu seiner spezifischen Wärme bei konstantem Volumen.
Molmasse - (Gemessen in Kilogramm pro Mol) - Die Molmasse ist die Masse einer bestimmten Substanz geteilt durch die Menge der Substanz.
Gesamttemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die Gesamttemperatur ist die Summe der statischen Temperatur und der dynamischen Temperatur.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Machzahl: 1.4 --> Keine Konvertierung erforderlich
Bereich: 50 Quadratmeter --> 50 Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Gesamtdruck: 0.004 Megapascal --> 4000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Spezifisches Wärmeverhältnis: 1.392758 --> Keine Konvertierung erforderlich
Molmasse: 44.01 Gram pro Mol --> 0.04401 Kilogramm pro Mol (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Gesamttemperatur: 375 Kelvin --> 375 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

m_a = M*A*P_t*sqrt(Y*M_molar/(T_tot*[R]))*(1+(Y-1)*M^2/2)^(-(Y+1)/(2*Y-2)) --> 1.4*50*4000*sqrt(1.392758*0.04401/(375*[R]))*(1+(1.392758-1)*1.4^2/2)^(-(1.392758+1)/(2*1.392758-2))

Auswerten ... ...

m_a = 460.428167323859

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

460.428167323859 Kilogramm / Sekunde --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

460.428167323859 ≈ 460.4282 Kilogramm / Sekunde <-- Massendurchsatz

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Shreyash

Rajiv Gandhi Institute of Technology (RGIT), Mumbai

Shreyash hat diesen Rechner und 10+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Kartikay Pandit

Nationales Institut für Technologie (NIT), Hamirpur

Kartikay Pandit hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner verifiziert!

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Massenstrom durch den Motor

Gehen Massendurchsatz = Machzahl*Bereich*Gesamtdruck*sqrt(Spezifisches Wärmeverhältnis*Molmasse/(Gesamttemperatur*[R]))*(1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)*Machzahl^2/2)^(-(Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/(2*Spezifisches Wärmeverhältnis-2))

Komprimierbares Flächenverhältnis

Gehen Flächenverhältnis = ((Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/2)^(-(Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/(2*Spezifisches Wärmeverhältnis-2))*((1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)/2*Machzahl^2)^((Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/(2*Spezifisches Wärmeverhältnis-2)))/Machzahl

Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener Molmasse

Gehen Ausgangsgeschwindigkeit = sqrt(((2*Kammertemperatur*[R]*Spezifisches Wärmeverhältnis)/(Molmasse)/(Spezifisches Wärmeverhältnis-1))*(1-(Ausgangsdruck/Kammerdruck)^(1-1/Spezifisches Wärmeverhältnis)))

Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener molarer spezifischer Wärmekapazität

Gehen Ausgangsgeschwindigkeit = sqrt(2*Gesamttemperatur*Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck*(1-(Ausgangsdruck/Kammerdruck)^(1-1/Spezifisches Wärmeverhältnis)))

Raketenaustrittsdruck

Gehen Ausgangsdruck = Kammerdruck*((1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)/2*Machzahl^2)^-(Spezifisches Wärmeverhältnis/(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)))

Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener Machzahl und Austrittstemperatur

Gehen Ausgangsgeschwindigkeit = Machzahl*sqrt(Spezifisches Wärmeverhältnis*[R]/Molmasse*Ausgangstemperatur)

Erforderliche Leistung zur Erzeugung der Abgasstrahlgeschwindigkeit bei gegebener Raketenmasse und Beschleunigung

Gehen Strom erforderlich = (Masse der Rakete*Beschleunigung*Effektive Austrittsgeschwindigkeit einer Rakete)/2

Raketenaustrittstemperatur

Gehen Ausgangstemperatur = Kammertemperatur*(1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)/2*Machzahl^2)^-1

Totaler Impuls

Gehen Totaler Impuls = int(Schub,x,Anfangszeit,Das letzte Mal)

Erforderliche Leistung zur Erzeugung der Abgasstrahlgeschwindigkeit

Gehen Strom erforderlich = 1/2*Massendurchsatz*Ausgangsgeschwindigkeit^2

Schub bei gegebener Abgasgeschwindigkeit und Massendurchsatz

Gehen Schub = Massendurchsatz*Ausgangsgeschwindigkeit

Schub bei gegebener Masse und Beschleunigung der Rakete

Gehen Schub = Masse der Rakete*Beschleunigung

Beschleunigung der Rakete

Gehen Beschleunigung = Schub/Masse der Rakete

Photonenantriebsschub

Gehen Schub = 1000*Leistung im Jet/[c]

Massenstrom durch den Motor Formel

Was ist die Massendurchflussrate?

Die Menge an Masse, die in einer bestimmten Zeit durch eine Fläche fließt, wird als Massenstrom bezeichnet. Es ist ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der Gase und Flüssigkeiten einen bestimmten Bereich passieren. Es ist ein wichtiger Faktor, der die Menge des erzeugten Schubs bestimmt.

Bedingung für maximalen Massendurchfluss

Der maximale Massendurchsatz tritt auf, wenn die Machzahl gleich eins ist. Dieser Zustand wird als Choking bezeichnet und ist ein wichtiger Faktor, um die Eigenschaften und Grenzen eines Motors zu bestimmen.

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