Maximale Arbeitsleistung im Brayton-Zyklus Taschenrechner

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Thermodynamik und maßgebliche Gleichungen

✖Der Kompressorwirkungsgrad ist das Verhältnis der zugeführten kinetischen Energie zur geleisteten Arbeit.ⓘ Kompressoreffizienz [η_c]			+10% -10%
✖Die Temperatur am Einlass des Kompressors im Brayton-Zyklus ist die Eintrittstemperatur der Luft.ⓘ Temperatur am Einlass des Kompressors in Brayton [T_B1]			+10% -10%
✖Die Temperatur am Turbineneinlass im Brayton-Zyklus ist die Temperatur der Luft nach der Wärmezufuhr und Verbrennung.ⓘ Temperatur am Einlass der Turbine im Brayton-Zyklus [T_B3]			+10% -10%
✖Der Turbinenwirkungsgrad zeigt an, wie effizient die Turbine dabei ist.ⓘ Turbineneffizienz [η_turbine]			+10% -10%

✖Die im Brayton-Zyklus geleistete maximale Arbeit ist die maximale Leistung, die bei einem bestimmten Druckverhältnis erreicht werden kann.ⓘ Maximale Arbeitsleistung im Brayton-Zyklus [W_pmax]

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Formel

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Maximale Arbeitsleistung im Brayton-Zyklus

Formel

`("W"_{"p"}"max") = (1005*1/"η"_{"c"})*"T"_{"B1"}*(sqrt("T"_{"B3"}/"T"_{"B1"}*"η"_{"c"}*"η"_{"turbine"})-1)^2`

Beispiel

`"102.8266KJ"=(1005*1/"0.3")*"290K"*(sqrt("550K"/"290K"*"0.3"*"0.8")-1)^2`

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Maximale Arbeitsleistung im Brayton-Zyklus Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Maximale geleistete Arbeit im Brayton-Zyklus = (1005*1/Kompressoreffizienz)*Temperatur am Einlass des Kompressors in Brayton*(sqrt(Temperatur am Einlass der Turbine im Brayton-Zyklus/Temperatur am Einlass des Kompressors in Brayton*Kompressoreffizienz*Turbineneffizienz)-1)^2
W_pmax = (1005*1/η_c)*T_B1*(sqrt(T_B3/T_B1*η_c*η_turbine)-1)^2
Diese formel verwendet 1 Funktionen, 5 Variablen

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

Maximale geleistete Arbeit im Brayton-Zyklus - (Gemessen in Joule) - Die im Brayton-Zyklus geleistete maximale Arbeit ist die maximale Leistung, die bei einem bestimmten Druckverhältnis erreicht werden kann.
Kompressoreffizienz - Der Kompressorwirkungsgrad ist das Verhältnis der zugeführten kinetischen Energie zur geleisteten Arbeit.
Temperatur am Einlass des Kompressors in Brayton - (Gemessen in Kelvin) - Die Temperatur am Einlass des Kompressors im Brayton-Zyklus ist die Eintrittstemperatur der Luft.
Temperatur am Einlass der Turbine im Brayton-Zyklus - (Gemessen in Kelvin) - Die Temperatur am Turbineneinlass im Brayton-Zyklus ist die Temperatur der Luft nach der Wärmezufuhr und Verbrennung.
Turbineneffizienz - Der Turbinenwirkungsgrad zeigt an, wie effizient die Turbine dabei ist.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Kompressoreffizienz: 0.3 --> Keine Konvertierung erforderlich
Temperatur am Einlass des Kompressors in Brayton: 290 Kelvin --> 290 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Temperatur am Einlass der Turbine im Brayton-Zyklus: 550 Kelvin --> 550 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Turbineneffizienz: 0.8 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

W_pmax = (1005*1/η_c)*T_B1*(sqrt(T_B3/T_B1*η_c*η_turbine)-1)^2 --> (1005*1/0.3)*290*(sqrt(550/290*0.3*0.8)-1)^2

Auswerten ... ...

W_pmax = 102826.550730392

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

102826.550730392 Joule -->102.826550730392 Kilojoule (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

102.826550730392 ≈ 102.8266 Kilojoule <-- Maximale geleistete Arbeit im Brayton-Zyklus

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von ADITYA RAW

DIT UNIVERSITÄT (DITU), Dehradun

ADITYA RAW hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Anshika Arya

Nationales Institut für Technologie (NIT), Hamirpur

Anshika Arya hat diesen Rechner und 2500+ weitere Rechner verifiziert!

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Maximale Arbeitsleistung im Brayton-Zyklus

Gehen Maximale geleistete Arbeit im Brayton-Zyklus = (1005*1/Kompressoreffizienz)*Temperatur am Einlass des Kompressors in Brayton*(sqrt(Temperatur am Einlass der Turbine im Brayton-Zyklus/Temperatur am Einlass des Kompressors in Brayton*Kompressoreffizienz*Turbineneffizienz)-1)^2

Gedrosselter Massendurchfluss bei gegebenem spezifischem Wärmeverhältnis

Gehen Gedrosselter Massendurchfluss = (Wärmekapazitätsverhältnis/(sqrt(Wärmekapazitätsverhältnis-1)))*((Wärmekapazitätsverhältnis+1)/2)^(-((Wärmekapazitätsverhältnis+1)/(2*Wärmekapazitätsverhältnis-2)))

Gedrosselte Massendurchflussrate

Gehen Gedrosselter Massendurchfluss = (Massendurchsatz*sqrt(Spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck*Temperatur))/(Düsenhalsbereich*Halsdruck)

Stagnationsschallgeschwindigkeit bei spezifischer Wärme bei konstantem Druck

Gehen Stagnationsgeschwindigkeit des Schalls = sqrt((Wärmekapazitätsverhältnis-1)*Spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck*Stagnationstemperatur)

Spezifische Wärme des gemischten Gases

Gehen Spezifische Wärme des Mischgases = (Spezifische Wärme des Kerngases+Bypass-Verhältnis*Spezifische Wärme der Bypassluft)/(1+Bypass-Verhältnis)

Stagnationstemperatur

Gehen Stagnationstemperatur = Statische Temperatur+(Strömungsgeschwindigkeit stromabwärts des Schalls^2)/(2*Spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck)

Stagnationsgeschwindigkeit des Schalls

Gehen Stagnationsgeschwindigkeit des Schalls = sqrt(Wärmekapazitätsverhältnis*[R]*Stagnationstemperatur)

Schallgeschwindigkeit

Gehen Schallgeschwindigkeit = sqrt(Spezifisches Wärmeverhältnis*[R-Dry-Air]*Statische Temperatur)

Stagnation Schallgeschwindigkeit bei Stagnationsenthalpie

Gehen Stagnationsgeschwindigkeit des Schalls = sqrt((Wärmekapazitätsverhältnis-1)*Stagnationsenthalpie)

Wärmekapazitätsverhältnis

Gehen Wärmekapazitätsverhältnis = Spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck/Spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen

Effizienz des Zyklus

Gehen Effizienz des Zyklus = (Turbinenarbeit-Kompressorarbeit)/Hitze

Stagnationsenthalpie

Gehen Stagnationsenthalpie = Enthalpie+(Geschwindigkeit des Flüssigkeitsflusses^2)/2