Minimaler Arbeitsaufwand bei festgelegtem Kühlverhältnis Taschenrechner

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Kältemittelkompressoren

Enthalpie gesättigter Luft

Kanäle

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Minimaler Arbeitsaufwand

Arbeit, die vom Kolbenkompressor mit Freigabevolumen geleistet wird

Erforderliche Leistung

Faktoren des Kompressors

Volumen

Vom einstufigen Kompressor geleistete Arbeit

Vom zweistufigen Kompressor geleistete Arbeit

✖Der Polytropenindex für die Kompression ist derjenige, der über eine polytropische Zustandsgleichung der Form P∝ρ1 1/n definiert ist, wobei P der Druck, ρ die Dichte und n der Polytropenindex ist.ⓘ Polytropischer Index für Kompression [n_c]			+10% -10%
✖Die Masse des Kältemittels in kg pro Minute ist die Masse, an oder mit der die Arbeit verrichtet wird.ⓘ Masse des Kältemittels in kg pro Minute [m]			+10% -10%
✖Die Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor ist die Temperatur des Kältemittels am Einlass oder während des Ansaughubs.ⓘ Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor [T₁]			+10% -10%
✖Der Austrittsdruck des Hochdruckkompressors ist der Druck des Kältemittels an dem Punkt, an dem es den Hochdruckkompressor verlässt. Er wird auch Kondensatordruck genannt.ⓘ Förderdruck des Hochdruckkompressors [P₃]			+10% -10%
✖Der Saugdruck des Niederdruckkompressors ist der Druck des Kältemittels an der Stelle, an der es in den Niederdruckkompressor eintritt. Er wird auch Verdampferdruck genannt.ⓘ Saugdruck des Niederdruckkompressors [P₁]			+10% -10%
✖Die Austrittstemperatur des Kältemittels ist die Temperatur des Kältemittels am Auslass oder während des Austrittshubs.ⓘ Austrittstemperatur des Kältemittels [T_discharge]			+10% -10%
✖Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor ist die Temperatur, bei der das Kältemittel den Kompressor verlässt.ⓘ Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor [T₃]			+10% -10%

✖Erforderliche Arbeit bedeutet Arbeit, die erforderlich ist, um eine im Zusammenhang mit der Anwendung angestrebte versicherte Dienstleistung zu erbringen.ⓘ Minimaler Arbeitsaufwand bei festgelegtem Kühlverhältnis [W]

⎘ Kopie

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Formel

✖

Minimaler Arbeitsaufwand bei festgelegtem Kühlverhältnis

Formel

`"W" = ("n"_{"c"}/("n"_{"c"}-1))*"m"*"[R]"*(("T"_{"1"}*("P"_{"3"}/"P"_{"1"})^(("n"_{"c"}-1)/(2*"n"_{"c"}))+"T"_{"discharge"}*("P"_{"3"}/"P"_{"1"})^(("n"_{"c"}-1)/(2*"n"_{"c"}))-"T"_{"1"}-"T"_{"3"}))`

Beispiel

`"461.5352J"=("1.2"/("1.2"-1))*"2kg/min"*"[R]"*(("300K"*("15Bar"/"0.002Bar")^(("1.2"-1)/(2*"1.2"))+"450K"*("15Bar"/"0.002Bar")^(("1.2"-1)/(2*"1.2"))-"300K"-"1000K"))`

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Minimaler Arbeitsaufwand bei festgelegtem Kühlverhältnis Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Arbeit erforderlich = (Polytropischer Index für Kompression/(Polytropischer Index für Kompression-1))*Masse des Kältemittels in kg pro Minute*[R]*((Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor*(Förderdruck des Hochdruckkompressors/Saugdruck des Niederdruckkompressors)^((Polytropischer Index für Kompression-1)/(2*Polytropischer Index für Kompression))+Austrittstemperatur des Kältemittels*(Förderdruck des Hochdruckkompressors/Saugdruck des Niederdruckkompressors)^((Polytropischer Index für Kompression-1)/(2*Polytropischer Index für Kompression))-Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor-Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor))
W = (n_c/(n_c-1))*m*[R]*((T₁*(P₃/P₁)^((n_c-1)/(2*n_c))+T_discharge*(P₃/P₁)^((n_c-1)/(2*n_c))-T₁-T₃))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 8 Variablen

Verwendete Konstanten

[R] - Universelle Gas Konstante Wert genommen als 8.31446261815324

Verwendete Variablen

Arbeit erforderlich - (Gemessen in Joule) - Erforderliche Arbeit bedeutet Arbeit, die erforderlich ist, um eine im Zusammenhang mit der Anwendung angestrebte versicherte Dienstleistung zu erbringen.
Polytropischer Index für Kompression - Der Polytropenindex für die Kompression ist derjenige, der über eine polytropische Zustandsgleichung der Form P∝ρ1 1/n definiert ist, wobei P der Druck, ρ die Dichte und n der Polytropenindex ist.
Masse des Kältemittels in kg pro Minute - (Gemessen in Kilogramm / Sekunde) - Die Masse des Kältemittels in kg pro Minute ist die Masse, an oder mit der die Arbeit verrichtet wird.
Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor - (Gemessen in Kelvin) - Die Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor ist die Temperatur des Kältemittels am Einlass oder während des Ansaughubs.
Förderdruck des Hochdruckkompressors - (Gemessen in Pascal) - Der Austrittsdruck des Hochdruckkompressors ist der Druck des Kältemittels an dem Punkt, an dem es den Hochdruckkompressor verlässt. Er wird auch Kondensatordruck genannt.
Saugdruck des Niederdruckkompressors - (Gemessen in Pascal) - Der Saugdruck des Niederdruckkompressors ist der Druck des Kältemittels an der Stelle, an der es in den Niederdruckkompressor eintritt. Er wird auch Verdampferdruck genannt.
Austrittstemperatur des Kältemittels - (Gemessen in Kelvin) - Die Austrittstemperatur des Kältemittels ist die Temperatur des Kältemittels am Auslass oder während des Austrittshubs.
Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor - (Gemessen in Kelvin) - Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor ist die Temperatur, bei der das Kältemittel den Kompressor verlässt.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Polytropischer Index für Kompression: 1.2 --> Keine Konvertierung erforderlich
Masse des Kältemittels in kg pro Minute: 2 kg / Minute --> 0.0333333333333333 Kilogramm / Sekunde (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Förderdruck des Hochdruckkompressors: 15 Bar --> 1500000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Saugdruck des Niederdruckkompressors: 0.002 Bar --> 200 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Austrittstemperatur des Kältemittels: 450 Kelvin --> 450 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor: 1000 Kelvin --> 1000 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

W = (n_c/(n_c-1))*m*[R]*((T₁*(P₃/P₁)^((n_c-1)/(2*n_c))+T_discharge*(P₃/P₁)^((n_c-1)/(2*n_c))-T₁-T₃)) --> (1.2/(1.2-1))*0.0333333333333333*[R]*((300*(1500000/200)^((1.2-1)/(2*1.2))+450*(1500000/200)^((1.2-1)/(2*1.2))-300-1000))

Auswerten ... ...

W = 461.535230190317

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

461.535230190317 Joule --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

461.535230190317 ≈ 461.5352 Joule <-- Arbeit erforderlich

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Abhishek Dharmendra Bansile

Vishwakarma Institut für Informationstechnologie, Pune (VIIT Pune), Pune

Abhishek Dharmendra Bansile hat diesen Rechner und 100+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von sanjay shiva

Nationales Institut für Technologie Hamirpur (NITH), Hamirpur, Himachal Pradesh

sanjay shiva hat diesen Rechner und 100+ weitere Rechner verifiziert!

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Minimaler Arbeitsaufwand bei festgelegtem Kühlverhältnis

Gehen Arbeit erforderlich = (Polytropischer Index für Kompression/(Polytropischer Index für Kompression-1))*Masse des Kältemittels in kg pro Minute*[R]*((Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor*(Förderdruck des Hochdruckkompressors/Saugdruck des Niederdruckkompressors)^((Polytropischer Index für Kompression-1)/(2*Polytropischer Index für Kompression))+Austrittstemperatur des Kältemittels*(Förderdruck des Hochdruckkompressors/Saugdruck des Niederdruckkompressors)^((Polytropischer Index für Kompression-1)/(2*Polytropischer Index für Kompression))-Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor-Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor))

Erforderliche Mindestarbeit, wenn die Temperatur am Ende des Kühlens im Ladeluftkühler festgelegt ist

Gehen Arbeit erforderlich = 2*(Polytropischer Index für Kompression/(Polytropischer Index für Kompression-1))*Masse des Kältemittels in kg pro Minute*[R]*Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor*((Förderdruck des Hochdruckkompressors/Saugdruck des Niederdruckkompressors)^((Polytropischer Index für Kompression-1)/(2*Polytropischer Index für Kompression))-1)

Minimaler Arbeitsaufwand bei festem Kühlverhältnis und perfekter Ladeluftkühlung

Gehen Arbeit erforderlich = 2*(Polytropischer Index für Kompression/(Polytropischer Index für Kompression-1))*Masse des Kältemittels in kg pro Minute*[R]*Ansaugtemperatur des Kältemittels*((Förderdruck des Hochdruckkompressors/Saugdruck des Niederdruckkompressors)^((Polytropischer Index für Kompression-1)/(2*Polytropischer Index für Kompression))-1)

Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor bei konstantem Kühlverhältnis

Gehen Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor = Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor/(Kühlverhältnis+(1-Kühlverhältnis)*(Austrittsdruck des Niederdruckkompressors/Saugdruck des Niederdruckkompressors)^((Polytropischer Index für Kompression-1)/Polytropischer Index für Kompression))

Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor bei konstantem Kühlverhältnis

Gehen Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor = Saugdruck des Niederdruckkompressors*(Kühlverhältnis+(1-Kühlverhältnis)*(Austrittsdruck des Niederdruckkompressors/Saugdruck des Niederdruckkompressors)^((Polytropischer Index für Kompression-1)/Polytropischer Index für Kompression))

Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor bei gegebenem Kühlverhältnis

Gehen Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor = ((Ansaugtemperatur am Hochdruckkompressor*Kühlverhältnis)-Ansaugtemperatur am Hochdruckkompressor+Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor)/Kühlverhältnis

Kühlverhältnis

Gehen Kühlverhältnis = (Ansaugtemperatur am Hochdruckkompressor-Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor)/(Ansaugtemperatur am Hochdruckkompressor-Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor)

Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor bei gegebenem Kühlverhältnis

Gehen Austrittstemperatur am Hochdruckkompressor = Ansaugtemperatur am Hochdruckkompressor-Kühlverhältnis*(Ansaugtemperatur am Hochdruckkompressor-Ansaugtemperatur am Niederdruckkompressor)

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