Vitesse de sortie étant donné la capacité thermique spécifique molaire Calculatrice

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Propulsion de fusée

Composants de turbine à gaz

Propulsion à réaction

Thermodynamique et équations directrices

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✖La température totale est la somme de la température statique et de la température dynamique.ⓘ Température totale [T_tot]			+10% -10%
✖La capacité thermique spécifique molaire à pression constante (d'un gaz) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 mole de gaz de 1 °C à pression constante.ⓘ Capacité thermique spécifique molaire à pression constante [C_{p molar}]			+10% -10%
✖La pression de sortie est la pression des gaz sortant de la tuyère de la fusée.ⓘ Pression de sortie [P_exit]			+10% -10%
✖La pression dans la chambre est la quantité de pression générée à l’intérieur de la chambre de combustion d’une fusée.ⓘ Pression de la chambre [P_c]			+10% -10%
✖Le rapport de chaleur spécifique d'un gaz est le rapport entre la chaleur spécifique du gaz à pression constante et sa chaleur spécifique à volume constant.ⓘ Rapport de chaleur spécifique [Y]			+10% -10%

✖La vitesse de sortie est la vitesse à laquelle les gaz d'échappement sortent de la tuyère principale d'un système de propulsion, tel qu'une fusée ou un moteur à réaction.ⓘ Vitesse de sortie étant donné la capacité thermique spécifique molaire [C_j]

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Formule

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Vitesse de sortie étant donné la capacité thermique spécifique molaire

Formule

`"C"_{"j"} = sqrt(2*"T"_{"tot"}*"C"_{"p molar"}*(1-("P"_{"exit"}/"P"_{"c"})^(1-1/"Y")))`

Exemple

`"207.6215m/s"=sqrt(2*"375K"*"122J/K*mol"*(1-("2.1MPa"/"20.1MPa")^(1-1/"1.392758")))`

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Vitesse de sortie étant donné la capacité thermique spécifique molaire Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Vitesse de sortie = sqrt(2*Température totale*Capacité thermique spécifique molaire à pression constante*(1-(Pression de sortie/Pression de la chambre)^(1-1/Rapport de chaleur spécifique)))
C_j = sqrt(2*T_tot*C_{p molar}*(1-(P_exit/P_c)^(1-1/Y)))
Cette formule utilise 1 Les fonctions, 6 Variables

Fonctions utilisées

sqrt - Une fonction racine carrée est une fonction qui prend un nombre non négatif comme entrée et renvoie la racine carrée du nombre d'entrée donné., sqrt(Number)

Variables utilisées

Vitesse de sortie - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse de sortie est la vitesse à laquelle les gaz d'échappement sortent de la tuyère principale d'un système de propulsion, tel qu'une fusée ou un moteur à réaction.
Température totale - (Mesuré en Kelvin) - La température totale est la somme de la température statique et de la température dynamique.
Capacité thermique spécifique molaire à pression constante - (Mesuré en Joule par Kelvin par mole) - La capacité thermique spécifique molaire à pression constante (d'un gaz) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 mole de gaz de 1 °C à pression constante.
Pression de sortie - (Mesuré en Pascal) - La pression de sortie est la pression des gaz sortant de la tuyère de la fusée.
Pression de la chambre - (Mesuré en Pascal) - La pression dans la chambre est la quantité de pression générée à l’intérieur de la chambre de combustion d’une fusée.
Rapport de chaleur spécifique - Le rapport de chaleur spécifique d'un gaz est le rapport entre la chaleur spécifique du gaz à pression constante et sa chaleur spécifique à volume constant.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Température totale: 375 Kelvin --> 375 Kelvin Aucune conversion requise
Capacité thermique spécifique molaire à pression constante: 122 Joule par Kelvin par mole --> 122 Joule par Kelvin par mole Aucune conversion requise
Pression de sortie: 2.1 Mégapascal --> 2100000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)
Pression de la chambre: 20.1 Mégapascal --> 20100000 Pascal (Vérifiez la conversion ici)
Rapport de chaleur spécifique: 1.392758 --> Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

C_j = sqrt(2*T_tot*C_{p molar}*(1-(P_exit/P_c)^(1-1/Y))) --> sqrt(2*375*122*(1-(2100000/20100000)^(1-1/1.392758)))

Évaluer ... ...

C_j = 207.621467097229

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

207.621467097229 Mètre par seconde --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

207.621467097229 ≈ 207.6215 Mètre par seconde <-- Vitesse de sortie

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Shreyash

Institut de technologie Rajiv Gandhi (RGIT), Bombay

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Vérifié par Anshika Arya

Institut national de technologie (LENTE), Hamirpur

Anshika Arya a validé cette calculatrice et 2500+ autres calculatrices!

< 14 Propulsion de fusée Calculatrices

Débit massique à travers le moteur

Aller Débit massique = Nombre de Mach*Zone*Pression totale*sqrt(Rapport de chaleur spécifique*Masse molaire/(Température totale*[R]))*(1+(Rapport de chaleur spécifique-1)*Nombre de Mach^2/2)^(-(Rapport de chaleur spécifique+1)/(2*Rapport de chaleur spécifique-2))

Rapport de surface compressible

Aller Rapport de superficie = ((Rapport de chaleur spécifique+1)/2)^(-(Rapport de chaleur spécifique+1)/(2*Rapport de chaleur spécifique-2))*((1+(Rapport de chaleur spécifique-1)/2*Nombre de Mach^2)^((Rapport de chaleur spécifique+1)/(2*Rapport de chaleur spécifique-2)))/Nombre de Mach

Vitesse de sortie donnée Masse molaire

Aller Vitesse de sortie = sqrt(((2*Température de la chambre*[R]*Rapport de chaleur spécifique)/(Masse molaire)/(Rapport de chaleur spécifique-1))*(1-(Pression de sortie/Pression de la chambre)^(1-1/Rapport de chaleur spécifique)))

Vitesse de sortie étant donné la capacité thermique spécifique molaire

Aller Vitesse de sortie = sqrt(2*Température totale*Capacité thermique spécifique molaire à pression constante*(1-(Pression de sortie/Pression de la chambre)^(1-1/Rapport de chaleur spécifique)))

Pression de sortie de fusée

Aller Pression de sortie = Pression de la chambre*((1+(Rapport de chaleur spécifique-1)/2*Nombre de Mach^2)^-(Rapport de chaleur spécifique/(Rapport de chaleur spécifique-1)))

Vitesse de sortie compte tenu du nombre de Mach et de la température de sortie

Aller Vitesse de sortie = Nombre de Mach*sqrt(Rapport de chaleur spécifique*[R]/Masse molaire*Température de sortie)

Température de sortie de la fusée

Aller Température de sortie = Température de la chambre*(1+(Rapport de chaleur spécifique-1)/2*Nombre de Mach^2)^-1

Puissance requise pour produire la vitesse du jet d'échappement compte tenu de la masse de la fusée et de l'accélération

Aller Puissance requise = (Masse de fusée*Accélération*Vitesse d'échappement effective de la fusée)/2

Impulsion totale

Aller Impulsion totale = int(Poussée,x,Heure initiale,Dernière heure)

Puissance requise pour produire la vitesse du jet d'échappement

Aller Puissance requise = 1/2*Débit massique*Vitesse de sortie^2

Poussée donnée Vitesse d'échappement et débit massique

Aller Poussée = Débit massique*Vitesse de sortie