Energía requerida para mantener la presión dentro de la cabina, excluyendo el trabajo del ariete Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Potencia de entrada = ((masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*Temperatura real de Rammed Air)/(Eficiencia del compresor))*((Cabina de presión/Presión de aire comprimido)^((Relación de capacidad de calor-1)/Relación de capacidad de calor)-1)
Pin = ((ma*Cp*T2')/(CE))*((pc/p2')^((γ-1)/γ)-1)
Esta fórmula usa 8 Variables
Variables utilizadas
Potencia de entrada - (Medido en Vatio) - La potencia de entrada es la potencia requerida por el aparato en su entrada, es decir, desde el punto de enchufe.
masa de aire - (Medido en Kilogramo/Segundo) - La masa de aire es tanto una propiedad del aire como una medida de su resistencia a la aceleración cuando se aplica una fuerza neta.
Capacidad calorífica específica a presión constante - (Medido en Joule por kilogramo por K) - Capacidad calorífica específica a presión constante significa la cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de una unidad de masa de gas en 1 grado a presión constante.
Temperatura real de Rammed Air - (Medido en Kelvin) - La temperatura real de Rammed Air es igual a la temperatura ideal de Rammed Air.
Eficiencia del compresor - La eficiencia del compresor es la relación entre la energía cinética de entrada y el trabajo realizado.
Cabina de presión - (Medido en Pascal) - La presión de la cabina es la presión dentro de la aeronave.
Presión de aire comprimido - (Medido en Pascal) - La presión del aire embestido es la presión del aire llevado a bordo de un avión en vuelo, sufre un aumento de presión que se denomina efecto ram.
Relación de capacidad de calor - La relación de capacidad calorífica, también conocida como índice adiabático, es la relación de calores específicos, es decir, la relación entre la capacidad calorífica a presión constante y la capacidad calorífica a volumen constante.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
masa de aire: 120 kilogramo/minuto --> 2 Kilogramo/Segundo (Verifique la conversión aquí)
Capacidad calorífica específica a presión constante: 1.005 Kilojulio por kilogramo por K --> 1005 Joule por kilogramo por K (Verifique la conversión aquí)
Temperatura real de Rammed Air: 273 Kelvin --> 273 Kelvin No se requiere conversión
Eficiencia del compresor: 0.3 --> No se requiere conversión
Cabina de presión: 400000 Pascal --> 400000 Pascal No se requiere conversión
Presión de aire comprimido: 200000 Pascal --> 200000 Pascal No se requiere conversión
Relación de capacidad de calor: 1.4 --> No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Pin = ((ma*Cp*T2')/(CE))*((pc/p2')^((γ-1)/γ)-1) --> ((2*1005*273)/(0.3))*((400000/200000)^((1.4-1)/1.4)-1)
Evaluar ... ...
Pin = 400597.874905406
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
400597.874905406 Vatio -->24035.8724943243 Kilojulio por Minuto (Verifique la conversión aquí)
RESPUESTA FINAL
24035.8724943243 24035.87 Kilojulio por Minuto <-- Potencia de entrada
(Cálculo completado en 00.020 segundos)

Créditos

Creado por Rushi Shah
Facultad de Ingeniería KJ Somaiya (KJ Somaiya), Mumbai
¡Rushi Shah ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!
Verificada por Suman Ray Pramanik
Instituto Indio de Tecnología (IIT), Kanpur
¡Suman Ray Pramanik ha verificado esta calculadora y 100+ más calculadoras!

11 Sistema de enfriamiento de aire simple Calculadoras

Energía requerida para mantener la presión dentro de la cabina, excluyendo el trabajo del ariete
Vamos Potencia de entrada = ((masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*Temperatura real de Rammed Air)/(Eficiencia del compresor))*((Cabina de presión/Presión de aire comprimido)^((Relación de capacidad de calor-1)/Relación de capacidad de calor)-1)
Energía requerida para mantener la presión dentro de la cabina, incluido el trabajo de ariete
Vamos Potencia de entrada = ((masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*Temperatura ambiente)/(Eficiencia del compresor))*((Cabina de presión/Presión atmosférica)^((Relación de capacidad de calor-1)/Relación de capacidad de calor)-1)
COP de ciclo de aire simple
Vamos Coeficiente de rendimiento real = (Temperatura interior de la cabina-Temperatura real al final de la expansión isoentrópica)/(Temperatura final real de la compresión isentrópica-Temperatura real de Rammed Air)
Trabajo de expansión
Vamos Trabajo realizado por minuto = masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*(Temperatura al final del proceso de enfriamiento-Temperatura real al final de la expansión isoentrópica)
Masa de aire para producir Q toneladas de refrigeración
Vamos masa de aire = (210*Tonelaje de Refrigeración en TR)/(Capacidad calorífica específica a presión constante*(Temperatura interior de la cabina-Temperatura real al final de la expansión isoentrópica))
Efecto de refrigeración producido
Vamos Efecto de refrigeración producido = masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*(Temperatura interior de la cabina-Temperatura real al final de la expansión isoentrópica)
Calor rechazado durante el proceso de enfriamiento
Vamos Calor rechazado = masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*(Temperatura final real de la compresión isentrópica-Temperatura al final del proceso de enfriamiento)
Trabajo de compresión
Vamos Trabajo realizado por minuto = masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*(Temperatura final real de la compresión isentrópica-Temperatura real de Rammed Air)
Energía requerida para el sistema de refrigeración
Vamos Potencia de entrada = (masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*(Temperatura final real de la compresión isentrópica-Temperatura real de Rammed Air))/60
Relación de temperatura al inicio y al final del proceso de apisonamiento
Vamos Relación de temperatura = 1+(Velocidad^2*(Relación de capacidad de calor-1))/(2*Relación de capacidad de calor*[R]*Temperatura inicial)
COP del ciclo del aire para potencia de entrada y tonelaje de refrigeración dados
Vamos Coeficiente de rendimiento real = (210*Tonelaje de Refrigeración en TR)/(Potencia de entrada*60)

Energía requerida para mantener la presión dentro de la cabina, excluyendo el trabajo del ariete Fórmula

Potencia de entrada = ((masa de aire*Capacidad calorífica específica a presión constante*Temperatura real de Rammed Air)/(Eficiencia del compresor))*((Cabina de presión/Presión de aire comprimido)^((Relación de capacidad de calor-1)/Relación de capacidad de calor)-1)
Pin = ((ma*Cp*T2')/(CE))*((pc/p2')^((γ-1)/γ)-1)

¿Cómo se mantiene la presión de la cabina en una aeronave?

Para resolver los problemas, los sistemas de presurización bombean constantemente aire fresco del exterior al fuselaje. Para controlar la presión interior y permitir que salga el aire viejo y apestoso, hay una puerta motorizada llamada válvula de salida ubicada cerca de la cola del avión. ... Los aviones más grandes suelen tener dos válvulas de salida.

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