Efficacité thermique du cycle de Stirling compte tenu de l'efficacité de l'échangeur de chaleur Calculatrice

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Injection de carburant dans le moteur IC

✖Le taux de compression est le rapport entre le volume du cylindre et le volume de la chambre de combustion.ⓘ Ratio de compression [r]			+10% -10%
✖La température finale peut être appelée la température atteinte après la combustion dans le moteur.ⓘ Température finale [T_f]			+10% -10%
✖La température initiale peut être appelée la température après la course d'admission dans le moteur.ⓘ Température initiale [T_i]			+10% -10%
✖La constante universelle des gaz est une constante physique qui apparaît dans une équation définissant le comportement d'un gaz dans des conditions théoriquement idéales. Son unité est joulekelvin−1mole−1.ⓘ Constante du gaz universel [R]			+10% -10%
✖La capacité thermique spécifique molaire à volume constant, Cv (d'un gaz) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 mole de gaz de 1 °C à volume constant.ⓘ Capacité thermique spécifique molaire à volume constant [C_v]			+10% -10%
✖L'efficacité de l'échangeur de chaleur est définie comme le rapport entre le transfert de chaleur réel et le transfert de chaleur maximal possible.ⓘ Efficacité de l'échangeur de chaleur [ε]			+10% -10%

✖L'efficacité thermique du cycle Stirling (en %) représente la fraction de chaleur convertie en travail utile dans un moteur fonctionnant sur le cycle Stirling.ⓘ Efficacité thermique du cycle de Stirling compte tenu de l'efficacité de l'échangeur de chaleur [η_stirling]

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Formule

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Efficacité thermique du cycle de Stirling compte tenu de l'efficacité de l'échangeur de chaleur

Formule

`"η"_{"stirling"} = 100*(("[R]"*ln("r")*("T"_{"f"}-"T"_{"i"}))/("R"*"T"_{"f"}*ln("r")+"C"_{"v"}*(1-"ε")*("T"_{"f"}-"T"_{"i"})))`

Exemple

`"19.88603"=100*(("[R]"*ln("20")*("423K"-"283K"))/("8.314"*"423K"*ln("20")+"100J/K*mol"*(1-"0.5")*("423K"-"283K")))`

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Efficacité thermique du cycle de Stirling compte tenu de l'efficacité de l'échangeur de chaleur Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Efficacité thermique du cycle de Stirling = 100*(([R]*ln(Ratio de compression)*(Température finale-Température initiale))/(Constante du gaz universel*Température finale*ln(Ratio de compression)+Capacité thermique spécifique molaire à volume constant*(1-Efficacité de l'échangeur de chaleur)*(Température finale-Température initiale)))
η_stirling = 100*(([R]*ln(r)*(T_f-T_i))/(R*T_f*ln(r)+C_v*(1-ε)*(T_f-T_i)))
Cette formule utilise 1 Constantes, 1 Les fonctions, 7 Variables

Constantes utilisées

[R] - Constante du gaz universel Valeur prise comme 8.31446261815324

Fonctions utilisées

ln - Le logarithme népérien, également appelé logarithme en base e, est la fonction inverse de la fonction exponentielle naturelle., ln(Number)

Variables utilisées

Efficacité thermique du cycle de Stirling - L'efficacité thermique du cycle Stirling (en %) représente la fraction de chaleur convertie en travail utile dans un moteur fonctionnant sur le cycle Stirling.
Ratio de compression - Le taux de compression est le rapport entre le volume du cylindre et le volume de la chambre de combustion.
Température finale - (Mesuré en Kelvin) - La température finale peut être appelée la température atteinte après la combustion dans le moteur.
Température initiale - (Mesuré en Kelvin) - La température initiale peut être appelée la température après la course d'admission dans le moteur.
Constante du gaz universel - La constante universelle des gaz est une constante physique qui apparaît dans une équation définissant le comportement d'un gaz dans des conditions théoriquement idéales. Son unité est joule*kelvin−1*mole−1.
Capacité thermique spécifique molaire à volume constant - (Mesuré en Joule par Kelvin par mole) - La capacité thermique spécifique molaire à volume constant, Cv (d'un gaz) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 mole de gaz de 1 °C à volume constant.
Efficacité de l'échangeur de chaleur - L'efficacité de l'échangeur de chaleur est définie comme le rapport entre le transfert de chaleur réel et le transfert de chaleur maximal possible.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Ratio de compression: 20 --> Aucune conversion requise
Température finale: 423 Kelvin --> 423 Kelvin Aucune conversion requise
Température initiale: 283 Kelvin --> 283 Kelvin Aucune conversion requise
Constante du gaz universel: 8.314 --> Aucune conversion requise
Capacité thermique spécifique molaire à volume constant: 100 Joule par Kelvin par mole --> 100 Joule par Kelvin par mole Aucune conversion requise
Efficacité de l'échangeur de chaleur: 0.5 --> Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

η_stirling = 100*(([R]*ln(r)*(T_f-T_i))/(R*T_f*ln(r)+C_v*(1-ε)*(T_f-T_i))) --> 100*(([R]*ln(20)*(423-283))/(8.314*423*ln(20)+100*(1-0.5)*(423-283)))

Évaluer ... ...

η_stirling = 19.8860316408311

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

19.8860316408311 --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

19.8860316408311 ≈ 19.88603 <-- Efficacité thermique du cycle de Stirling

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Aditya Prakash Gautam

Institut indien de technologie (IIT (ISM)), Dhanbad, Jharkhand

Aditya Prakash Gautam a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Anshika Arya

Institut national de technologie (LENTE), Hamirpur

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

< 18 Cycles Air-Standards Calculatrices

Pression efficace moyenne en cycle double

Aller Pression efficace moyenne du double cycle = Pression au début de la compression isentropique*(Ratio de compression^Rapport de capacité thermique*((Rapport de pression en double cycle-1)+Rapport de capacité thermique*Rapport de pression en double cycle*(Rapport de coupure-1))-Ratio de compression*(Rapport de pression en double cycle*Rapport de coupure^Rapport de capacité thermique-1))/((Rapport de capacité thermique-1)*(Ratio de compression-1))

Sortie de travail pour le cycle double

Aller Résultat de travail du double cycle = Pression au début de la compression isentropique*Volume au début de la compression isentropique*(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)*(Rapport de capacité thermique*Rapport de pression*(Rapport de coupure-1)+(Rapport de pression-1))-(Rapport de pression*Rapport de coupure^(Rapport de capacité thermique)-1))/(Rapport de capacité thermique-1)

Efficacité thermique du cycle de Stirling compte tenu de l'efficacité de l'échangeur de chaleur

Aller Efficacité thermique du cycle de Stirling = 100*(([R]*ln(Ratio de compression)*(Température finale-Température initiale))/(Constante du gaz universel*Température finale*ln(Ratio de compression)+Capacité thermique spécifique molaire à volume constant*(1-Efficacité de l'échangeur de chaleur)*(Température finale-Température initiale)))

Sortie de travail pour le cycle diesel

Aller Production de travail du cycle diesel = Pression au début de la compression isentropique*Volume au début de la compression isentropique*(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)*(Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1)-Ratio de compression^(1-Rapport de capacité thermique)*(Rapport de coupure^(Rapport de capacité thermique)-1)))/(Rapport de capacité thermique-1)

Pression efficace moyenne dans le cycle diesel

Aller Pression effective moyenne du cycle diesel = Pression au début de la compression isentropique*(Rapport de capacité thermique*Ratio de compression^Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1)-Ratio de compression*(Rapport de coupure^Rapport de capacité thermique-1))/((Rapport de capacité thermique-1)*(Ratio de compression-1))

Efficacité thermique du double cycle

Aller Efficacité thermique du double cycle = 100*(1-1/(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1))*((Rapport de pression en double cycle*Rapport de coupure^Rapport de capacité thermique-1)/(Rapport de pression en double cycle-1+Rapport de pression en double cycle*Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1))))

Pression efficace moyenne dans le cycle d'Otto

Aller Pression effective moyenne du cycle Otto = Pression au début de la compression isentropique*Ratio de compression*(((Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)-1)*(Rapport de pression-1))/((Ratio de compression-1)*(Rapport de capacité thermique-1)))

Efficacité thermique du cycle d'Atkinson

Aller Efficacité thermique du cycle Atkinson = 100*(1-Rapport de capacité thermique*((Taux d'expansion-Ratio de compression)/(Taux d'expansion^(Rapport de capacité thermique)-Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique))))

Sortie de travail pour le cycle Otto

Aller Résultat de travail du cycle Otto = Pression au début de la compression isentropique*Volume au début de la compression isentropique*((Rapport de pression-1)*(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)-1))/(Rapport de capacité thermique-1)

Efficacité standard de l'air pour les moteurs diesel

Aller Efficacité standard de l'air du cycle diesel = 100*(1-1/(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1))*(Rapport de coupure^(Rapport de capacité thermique)-1)/(Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1)))

Efficacité thermique du cycle diesel

Aller Efficacité thermique du cycle diesel = 100*(1-1/Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)*(Rapport de coupure^Rapport de capacité thermique-1)/(Rapport de capacité thermique*(Rapport de coupure-1)))

Efficacité thermique du cycle de Lenoir

Aller Efficacité thermique du cycle Lenoir = 100*(1-Rapport de capacité thermique*((Rapport de pression^(1/Rapport de capacité thermique)-1)/(Rapport de pression-1)))

Efficacité thermique du cycle Ericsson

Aller Efficacité thermique du cycle Ericsson = (Température plus élevée-Température inférieure)/(Température plus élevée)

Efficacité standard de l'air pour les moteurs à essence

Aller Efficacité standard de l'air du cycle Otto = 100*(1-1/(Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)))

Rapport air-carburant relatif

Aller Rapport air/carburant relatif = Rapport air/carburant réel/Rapport stœchiométrique air/carburant

Efficacité standard de l'air donnée Efficacité relative

Aller Efficacité des normes aériennes = Efficacité thermique indiquée/Efficacité relative

Efficacité thermique du cycle Otto

Aller OTE = 1-1/Ratio de compression^(Rapport de capacité thermique-1)

Rapport air/carburant réel

Aller Rapport air/carburant réel = Masse d'air/Masse de carburant

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