Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus bei gegebener Wärmetauschereffektivität Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus = 100*(([R]*ln(Kompressionsrate)*(Endtemperatur-Anfangstemperatur))/(Universelle Gas Konstante*Endtemperatur*ln(Kompressionsrate)+Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen*(1-Wirksamkeit des Wärmetauschers)*(Endtemperatur-Anfangstemperatur)))
ηs = 100*(([R]*ln(r)*(Tf-Ti))/(R*Tf*ln(r)+Cv*(1-ε)*(Tf-Ti)))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 7 Variablen
Verwendete Konstanten
[R] - Universelle Gas Konstante Wert genommen als 8.31446261815324
Verwendete Funktionen
ln - Der natürliche Logarithmus, auch Logarithmus zur Basis e genannt, ist die Umkehrfunktion der natürlichen Exponentialfunktion., ln(Number)
Verwendete Variablen
Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus - Der thermische Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus (in %) stellt den Anteil der Wärme dar, der in einem Motor, der nach dem Stirling-Zyklus arbeitet, in Nutzarbeit umgewandelt wird.
Kompressionsrate - Das Kompressionsverhältnis gibt an, wie stark das Luft-Kraftstoff-Gemisch vor der Zündung in den Zylinder gepresst wird. Es ist im Wesentlichen das Verhältnis zwischen dem Volumen des Zylinders am unteren Totpunkt und am oberen Totpunkt.
Endtemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Als Endtemperatur kann die Temperatur bezeichnet werden, die nach der Verbrennung im Motor erreicht wird.
Anfangstemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Unter Anfangstemperatur versteht man die Temperatur nach dem Ansaugtakt im Motor.
Universelle Gas Konstante - Die universelle Gaskonstante ist eine physikalische Konstante, die in einer Gleichung vorkommt, die das Verhalten eines Gases unter theoretisch idealen Bedingungen definiert. Ihre Einheit ist Joule*Kelvin−1*Mol−1.
Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen - (Gemessen in Joule pro Kelvin pro Mol) - Die molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen, Cv (eines Gases), ist die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur von 1 Mol des Gases bei konstantem Volumen um 1 °C zu erhöhen.
Wirksamkeit des Wärmetauschers - Die Effektivität eines Wärmetauschers ist das Verhältnis der tatsächlichen Wärmeübertragung zur maximal möglichen Übertragung im Idealfall. Sie spiegelt wider, wie gut ein Gerät Wärme von einem höheren zu einem niedrigeren Wärmespeicher transportiert.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Kompressionsrate: 20 --> Keine Konvertierung erforderlich
Endtemperatur: 423 Kelvin --> 423 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Anfangstemperatur: 283 Kelvin --> 283 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Universelle Gas Konstante: 8.314 --> Keine Konvertierung erforderlich
Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen: 100 Joule pro Kelvin pro Mol --> 100 Joule pro Kelvin pro Mol Keine Konvertierung erforderlich
Wirksamkeit des Wärmetauschers: 0.5 --> Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
ηs = 100*(([R]*ln(r)*(Tf-Ti))/(R*Tf*ln(r)+Cv*(1-ε)*(Tf-Ti))) --> 100*(([R]*ln(20)*(423-283))/(8.314*423*ln(20)+100*(1-0.5)*(423-283)))
Auswerten ... ...
ηs = 19.8860316408311
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
19.8860316408311 --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
19.8860316408311 19.88603 <-- Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Aditya Prakash Gautam
Indisches Institut für Technologie (IIT (ISM)), Dhanbad, Jharkhand
Aditya Prakash Gautam hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Anshika Arya
Nationales Institut für Technologie (NIT), Hamirpur
Anshika Arya hat diesen Rechner und 2500+ weitere Rechner verifiziert!

18 Air-Standard-Zyklen Taschenrechner

Mittlerer effektiver Druck im Doppelzyklus
​ Gehen Mittlerer effektiver Druck des Dual Cycle = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*(Kompressionsrate^Wärmekapazitätsverhältnis*((Druckverhältnis im Dual Cycle-1)+Wärmekapazitätsverhältnis*Druckverhältnis im Dual Cycle*(Ausschlussverhältnis-1))-Kompressionsrate*(Druckverhältnis im Dual Cycle*Ausschlussverhältnis^Wärmekapazitätsverhältnis-1))/((Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Kompressionsrate-1))
Arbeitsleistung für Dual Cycle
​ Gehen Arbeitsleistung des Dualzyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*Volumen zu Beginn der isentropischen Kompression*(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Wärmekapazitätsverhältnis*Druckverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)+(Druckverhältnis-1))-(Druckverhältnis*Ausschlussverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-1))/(Wärmekapazitätsverhältnis-1)
Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus bei gegebener Wärmetauschereffektivität
​ Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus = 100*(([R]*ln(Kompressionsrate)*(Endtemperatur-Anfangstemperatur))/(Universelle Gas Konstante*Endtemperatur*ln(Kompressionsrate)+Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen*(1-Wirksamkeit des Wärmetauschers)*(Endtemperatur-Anfangstemperatur)))
Arbeitsleistung für Dieselzyklus
​ Gehen Arbeitsleistung des Dieselzyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*Volumen zu Beginn der isentropischen Kompression*(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)-Kompressionsrate^(1-Wärmekapazitätsverhältnis)*(Ausschlussverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-1)))/(Wärmekapazitätsverhältnis-1)
Mittlerer effektiver Druck im Dieselzyklus
​ Gehen Mittlerer effektiver Druck des Dieselzyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*(Wärmekapazitätsverhältnis*Kompressionsrate^Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)-Kompressionsrate*(Ausschlussverhältnis^Wärmekapazitätsverhältnis-1))/((Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Kompressionsrate-1))
Thermischer Wirkungsgrad des Dual Cycle
​ Gehen Thermische Effizienz des Dual Cycle = 100*(1-1/(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1))*((Druckverhältnis im Dual Cycle*Ausschlussverhältnis^Wärmekapazitätsverhältnis-1)/(Druckverhältnis im Dual Cycle-1+Druckverhältnis im Dual Cycle*Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1))))
Mittlerer effektiver Druck im Otto-Zyklus
​ Gehen Mittlerer effektiver Druck des Otto-Zyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*Kompressionsrate*(((Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)-1)*(Druckverhältnis-1))/((Kompressionsrate-1)*(Wärmekapazitätsverhältnis-1)))
Thermischer Wirkungsgrad des Atkinson-Zyklus
​ Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Atkinson-Zyklus = 100*(1-Wärmekapazitätsverhältnis*((Expansionsverhältnis-Kompressionsrate)/(Expansionsverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis))))
Arbeitsleistung für Otto Cycle
​ Gehen Arbeitsleistung des Otto-Zyklus = Druck zu Beginn der isentropischen Kompression*Volumen zu Beginn der isentropischen Kompression*((Druckverhältnis-1)*(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)-1))/(Wärmekapazitätsverhältnis-1)
Thermischer Wirkungsgrad des Dieselkreislaufs
​ Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Dieselkreislaufs = 100*(1-1/Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)*(Ausschlussverhältnis^Wärmekapazitätsverhältnis-1)/(Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)))
Air Standard-Effizienz für Dieselmotoren
​ Gehen Luftnormwirkungsgrad des Dieselkreislaufs = 100*(1-1/(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1))*(Ausschlussverhältnis^(Wärmekapazitätsverhältnis)-1)/(Wärmekapazitätsverhältnis*(Ausschlussverhältnis-1)))
Thermischer Wirkungsgrad des Lenoir-Zyklus
​ Gehen Thermischer Wirkungsgrad des Lenoir-Zyklus = 100*(1-Wärmekapazitätsverhältnis*((Druckverhältnis^(1/Wärmekapazitätsverhältnis)-1)/(Druckverhältnis-1)))
Thermischer Wirkungsgrad des Ericsson-Zyklus
​ Gehen Thermische Effizienz des Ericsson-Zyklus = (Höhere Temperaturen-Niedrigere Temperatur)/(Höhere Temperaturen)
Relatives Luft-Kraftstoff-Verhältnis
​ Gehen Relatives Luft-Kraftstoff-Verhältnis = Tatsächliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis/Stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis
Air Standard Efficiency für Benzinmotoren
​ Gehen Luftnormwirkungsgrad des Otto-Zyklus = 100*(1-1/(Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)))
Air Standard-Effizienz bei relativer Effizienz
​ Gehen Luft-Standard-Effizienz = Indizierter thermischer Wirkungsgrad/Relative Effizienz
Tatsächliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis
​ Gehen Tatsächliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis = Luftmasse/Kraftstoffmasse
Thermischer Wirkungsgrad des Otto-Zyklus
​ Gehen OTE = 1-1/Kompressionsrate^(Wärmekapazitätsverhältnis-1)

Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus bei gegebener Wärmetauschereffektivität Formel

Thermischer Wirkungsgrad des Stirling-Zyklus = 100*(([R]*ln(Kompressionsrate)*(Endtemperatur-Anfangstemperatur))/(Universelle Gas Konstante*Endtemperatur*ln(Kompressionsrate)+Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Volumen*(1-Wirksamkeit des Wärmetauschers)*(Endtemperatur-Anfangstemperatur)))
ηs = 100*(([R]*ln(r)*(Tf-Ti))/(R*Tf*ln(r)+Cv*(1-ε)*(Tf-Ti)))
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