Efficienza termica del ciclo diesel calcolatrice

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Iniezione di carburante nel motore a combustione interna

Progettazione di componenti di motori IC

✖Il rapporto di compressione si riferisce a quanto la miscela aria-carburante viene compressa nel cilindro prima dell'accensione. È essenzialmente il rapporto tra il volume del cilindro al PMI e al PMS.ⓘ Rapporto di compressione [r]			+10% -10%
✖Il rapporto di capacità termica o indice adiabatico quantifica la relazione tra il calore aggiunto a pressione costante e il conseguente aumento di temperatura rispetto al calore aggiunto a volume costante.ⓘ Rapporto capacità termica [γ]			+10% -10%
✖Il rapporto di cut-off è il rapporto tra il volume del cilindro all'inizio della corsa di compressione e il volume alla fine della corsa di espansione. È una misura della compressione della carica da parte del pistone prima dell'accensione.ⓘ Rapporto di interruzione [r_c]			+10% -10%

✖L'efficienza termica del ciclo diesel rappresenta l'efficacia del motore diesel. Viene misurato confrontando la quantità di lavoro svolto attraverso il sistema con il calore fornito al sistema.ⓘ Efficienza termica del ciclo diesel [η_th]

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Formula

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Efficienza termica del ciclo diesel

Formula

`"η"_{"th"} = 1-1/"r"^("γ"-1)*("r"_{"c"}^"γ"-1)/("γ"*("r"_{"c"}-1))`

Esempio

`"0.649039"=1-1/("20")^("1.4"-1)*(("1.95")^"1.4"-1)/("1.4"*("1.95"-1))`

Calcolatrice

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Efficienza termica del ciclo diesel Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Efficienza termica del ciclo Diesel = 1-1/Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1)*(Rapporto di interruzione^Rapporto capacità termica-1)/(Rapporto capacità termica*(Rapporto di interruzione-1))
η_th = 1-1/r^(γ-1)*(r_c^γ-1)/(γ*(r_c-1))
Questa formula utilizza 4 Variabili

Variabili utilizzate

Efficienza termica del ciclo Diesel - L'efficienza termica del ciclo diesel rappresenta l'efficacia del motore diesel. Viene misurato confrontando la quantità di lavoro svolto attraverso il sistema con il calore fornito al sistema.
Rapporto di compressione - Il rapporto di compressione si riferisce a quanto la miscela aria-carburante viene compressa nel cilindro prima dell'accensione. È essenzialmente il rapporto tra il volume del cilindro al PMI e al PMS.
Rapporto capacità termica - Il rapporto di capacità termica o indice adiabatico quantifica la relazione tra il calore aggiunto a pressione costante e il conseguente aumento di temperatura rispetto al calore aggiunto a volume costante.
Rapporto di interruzione - Il rapporto di cut-off è il rapporto tra il volume del cilindro all'inizio della corsa di compressione e il volume alla fine della corsa di espansione. È una misura della compressione della carica da parte del pistone prima dell'accensione.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Rapporto di compressione: 20 --> Nessuna conversione richiesta
Rapporto capacità termica: 1.4 --> Nessuna conversione richiesta
Rapporto di interruzione: 1.95 --> Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

η_th = 1-1/r^(γ-1)*(r_c^γ-1)/(γ*(r_c-1)) --> 1-1/20^(1.4-1)*(1.95^1.4-1)/(1.4*(1.95-1))

Valutare ... ...

η_th = 0.649039049927023

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.649039049927023 --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.649039049927023 ≈ 0.649039 <-- Efficienza termica del ciclo Diesel

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Peri Krishna Karthik

Istituto Nazionale di Tecnologia Calicut (NIT Calicut), Calicut, Kerala

Peri Krishna Karthik ha creato questa calcolatrice e altre 200+ altre calcolatrici!

Verificato da Aditya verma

maulana azad istituto nazionale di tecnologia (NIT bhopal), Bhopal MP India

Aditya verma ha verificato questa calcolatrice e altre 4 altre calcolatrici!

< 18 Cicli standard dell'aria Calcolatrici

Pressione effettiva media nel doppio ciclo

Partire Pressione effettiva media del doppio ciclo = Pressione all'inizio della compressione isentropica*(Rapporto di compressione^Rapporto capacità termica*((Rapporto di pressione nel ciclo doppio-1)+Rapporto capacità termica*Rapporto di pressione nel ciclo doppio*(Rapporto di interruzione-1))-Rapporto di compressione*(Rapporto di pressione nel ciclo doppio*Rapporto di interruzione^Rapporto capacità termica-1))/((Rapporto capacità termica-1)*(Rapporto di compressione-1))

Output di lavoro per doppio ciclo

Partire Risultato lavorativo del doppio ciclo = Pressione all'inizio della compressione isentropica*Volume all'inizio della compressione isentropica*(Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1)*(Rapporto capacità termica*Rapporto di pressione*(Rapporto di interruzione-1)+(Rapporto di pressione-1))-(Rapporto di pressione*Rapporto di interruzione^(Rapporto capacità termica)-1))/(Rapporto capacità termica-1)

Output di lavoro per il ciclo diesel

Partire Produzione di lavoro del ciclo Diesel = Pressione all'inizio della compressione isentropica*Volume all'inizio della compressione isentropica*(Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1)*(Rapporto capacità termica*(Rapporto di interruzione-1)-Rapporto di compressione^(1-Rapporto capacità termica)*(Rapporto di interruzione^(Rapporto capacità termica)-1)))/(Rapporto capacità termica-1)

Efficienza termica del ciclo Stirling data l'efficacia dello scambiatore di calore

Partire Efficienza termica del ciclo Stirling = 100*(([R]*ln(Rapporto di compressione)*(Temperatura finale-Temperatura iniziale))/([R]*Temperatura finale*ln(Rapporto di compressione)+Capacità termica specifica molare a volume costante*(1-Efficacia dello scambiatore di calore)*(Temperatura finale-Temperatura iniziale)))

Pressione effettiva media nel ciclo diesel

Partire Pressione effettiva media del ciclo Diesel = Pressione all'inizio della compressione isentropica*(Rapporto capacità termica*Rapporto di compressione^Rapporto capacità termica*(Rapporto di interruzione-1)-Rapporto di compressione*(Rapporto di interruzione^Rapporto capacità termica-1))/((Rapporto capacità termica-1)*(Rapporto di compressione-1))

Efficienza termica del doppio ciclo

Partire Efficienza termica del doppio ciclo = 100*(1-1/(Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1))*((Rapporto di pressione nel ciclo doppio*Rapporto di interruzione^Rapporto capacità termica-1)/(Rapporto di pressione nel ciclo doppio-1+Rapporto di pressione nel ciclo doppio*Rapporto capacità termica*(Rapporto di interruzione-1))))

Pressione effettiva media nel ciclo Otto

Partire Pressione effettiva media del ciclo Otto = Pressione all'inizio della compressione isentropica*Rapporto di compressione*(((Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1)-1)*(Rapporto di pressione-1))/((Rapporto di compressione-1)*(Rapporto capacità termica-1)))

Efficienza termica del ciclo di Atkinson

Partire Efficienza termica del ciclo Atkinson = 100*(1-Rapporto capacità termica*((Rapporto di espansione-Rapporto di compressione)/(Rapporto di espansione^(Rapporto capacità termica)-Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica))))

Output di lavoro per Ciclo Otto

Partire Risultati del lavoro del ciclo Otto = Pressione all'inizio della compressione isentropica*Volume all'inizio della compressione isentropica*((Rapporto di pressione-1)*(Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1)-1))/(Rapporto capacità termica-1)

Efficienza standard dell'aria per motori diesel

Partire Efficienza del ciclo Diesel = 100*(1-1/(Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1))*(Rapporto di interruzione^(Rapporto capacità termica)-1)/(Rapporto capacità termica*(Rapporto di interruzione-1)))

Efficienza termica del ciclo diesel

Partire Efficienza termica del ciclo Diesel = 1-1/Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1)*(Rapporto di interruzione^Rapporto capacità termica-1)/(Rapporto capacità termica*(Rapporto di interruzione-1))

Efficienza termica del ciclo Lenoir

Partire Efficienza termica del ciclo Lenoir = 100*(1-Rapporto capacità termica*((Rapporto di pressione^(1/Rapporto capacità termica)-1)/(Rapporto di pressione-1)))

Efficienza termica del ciclo di Ericsson

Partire Efficienza termica del ciclo Ericsson = (Temperatura più elevata-Temperatura più bassa)/(Temperatura più elevata)

Rapporto aria-carburante relativo

Partire Rapporto relativo aria-carburante = Rapporto effettivo carburante aria/Rapporto stechiometrico aria-carburante

Air Standard Efficiency per motori a benzina

Partire Efficienza del Ciclo Otto = 100*(1-1/(Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1)))

Efficienza termica del ciclo Otto

Partire Efficienza termica del ciclo Otto = 1-1/Rapporto di compressione^(Rapporto capacità termica-1)

Rapporto aria/carburante effettivo

Partire Rapporto effettivo carburante aria = Massa d'aria/Massa di carburante

Efficienza standard dell'aria data l'efficienza relativa

Partire Efficienza = Efficienza termica indicata/Efficienza relativa

Efficienza termica del ciclo diesel Formula

Quali sono i processi coinvolti nel ciclo diesel?

Compressione isentropica (1-2): l'aria viene compressa nel cilindro senza trasferimento di calore, aumentandone la pressione e la temperatura. Aggiunta di calore a pressione costante (2-3): il carburante viene iniettato e brucia a una pressione costante, aumentando ulteriormente la temperatura. Espansione isoentropica (3-4): il gas caldo e ad alta pressione si espande nel cilindro, eseguendo lavoro sul pistone. Reiezione del calore a volume costante (4-1): il calore viene rimosso dal cilindro a un volume costante, abbassando la temperatura e la pressione al punto iniziale.

Da quali termini dipende il massimo rendimento termico del ciclo Diesel?

La massima efficienza termica di un ciclo Diesel dipende da tre termini chiave: Rapporto di compressione (r): è il rapporto tra il volume massimo del cilindro e il suo volume minimo. Un rapporto di compressione più elevato nel ciclo Diesel porta ad una maggiore efficienza teorica perché consente una combustione più completa e un'estrazione di energia dal carburante. Rapporto di cut-off (rc): rappresenta il rapporto tra il volume del cilindro alla fine della corsa di compressione e il suo volume nel punto in cui termina la combustione. In termini più semplici, definisce quanta parte della miscela compressa aria-carburante viene bruciata a pressione costante. Un rapporto di cut-off ottimale bilancia l'efficienza e la potenza erogata. Rapporto termico specifico (γ): questa è una proprietà del fluido di lavoro (solitamente aria) e rappresenta il rapporto tra la sua capacità termica specifica a pressione costante e la sua capacità termica specifica a volume costante. Un rapporto termico specifico più elevato per il fluido di lavoro può contribuire a un'efficienza teorica leggermente più elevata nel ciclo Diesel.

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