ऍटकिन्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता उपाय

चरण 0: पूर्व-गणन सारांश
फॉर्म्युला वापरले जाते
ऍटकिन्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = 100*(1-उष्णता क्षमता प्रमाण*((विस्तार गुणोत्तर-संक्षेप प्रमाण)/(विस्तार गुणोत्तर^(उष्णता क्षमता प्रमाण)-संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण))))
ηa = 100*(1-γ*((e-r)/(e^(γ)-r^(γ))))
हे सूत्र 4 व्हेरिएबल्स वापरते
व्हेरिएबल्स वापरलेले
ऍटकिन्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता - ॲटकिन्सन सायकलची थर्मल एफिशिअन्सी ॲटकिन्सन इंजिनची प्रभावीता दर्शवते. सिस्टमला पुरवलेल्या उष्णतेशी सिस्टममधून किती काम केले जाते याची तुलना करून हे मोजले जाते.
उष्णता क्षमता प्रमाण - हीट कॅपॅसिटी रेशो किंवा, ॲडियाबॅटिक इंडेक्स स्थिर दाबाने जोडली जाणारी उष्णता आणि स्थिर आवाजात जोडलेल्या उष्णतेच्या तुलनेत परिणामी तापमान वाढ यांच्यातील संबंधांचे प्रमाण ठरवते.
विस्तार गुणोत्तर - एक्सपॅन्शन रेशो म्हणजे सिलेंडरच्या व्हॉल्यूमचे कॉम्प्रेशन (सर्वात जास्त दाब) आणि एक्झॉस्ट (सर्वात कमी दाब) दरम्यानचे प्रमाण. उच्च मूल्य प्रति दहन चक्र काढलेल्या अधिक कामासाठी अनुवादित करते.
संक्षेप प्रमाण - कम्प्रेशन रेशो म्हणजे प्रज्वलन करण्यापूर्वी सिलेंडरमध्ये हवा-इंधन मिश्रण किती पिळले जाते याचा संदर्भ देते. हे मूलत: BDC ते TDC मधील सिलेंडरचे प्रमाण आहे.
चरण 1: इनपुट ला बेस युनिटमध्ये रूपांतरित करा
उष्णता क्षमता प्रमाण: 1.4 --> कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
विस्तार गुणोत्तर: 4 --> कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
संक्षेप प्रमाण: 20 --> कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
चरण 2: फॉर्म्युलाचे मूल्यांकन करा
फॉर्म्युलामध्ये इनपुट व्हॅल्यूजची स्थापना करणे
ηa = 100*(1-γ*((e-r)/(e^(γ)-r^(γ)))) --> 100*(1-1.4*((4-20)/(4^(1.4)-20^(1.4))))
मूल्यांकन करत आहे ... ...
ηa = 62.2416815892081
चरण 3: निकाल आउटपुटच्या युनिटमध्ये रूपांतरित करा
62.2416815892081 --> कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
अंतिम उत्तर
62.2416815892081 62.24168 <-- ऍटकिन्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता
(गणना 00.004 सेकंदात पूर्ण झाली)

जमा

Creator Image
इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (IIT (ISM)), धनबाद, झारखंड
आदित्य प्रकाश गौतम यांनी हे कॅल्क्युलेटर आणि 25+ अधिक कॅल्क्युलेटर तयार केले आहेत!
Verifier Image
द्वारे सत्यापित विवेक गायकवाड
एआयएसएसएमएस अभियांत्रिकी महाविद्यालय, पुणे (AISSMSCOE, पुणे), पुणे
विवेक गायकवाड यानी हे कॅल्क्युलेटर आणि 3 अधिक कॅल्क्युलेटर सत्यापित केले आहेत।

18 एअर-स्टँडर्ड सायकल कॅल्क्युलेटर

दुहेरी चक्रात सरासरी प्रभावी दाब
​ जा दुहेरी चक्राचा सरासरी प्रभावी दाब = इसेंट्रोपिक कम्प्रेशनच्या प्रारंभी दाब*(संक्षेप प्रमाण^उष्णता क्षमता प्रमाण*((दुहेरी चक्रातील दाब प्रमाण-1)+उष्णता क्षमता प्रमाण*दुहेरी चक्रातील दाब प्रमाण*(कट ऑफ रेशो-1))-संक्षेप प्रमाण*(दुहेरी चक्रातील दाब प्रमाण*कट ऑफ रेशो^उष्णता क्षमता प्रमाण-1))/((उष्णता क्षमता प्रमाण-1)*(संक्षेप प्रमाण-1))
ड्युअल सायकलसाठी वर्क आउटपुट
​ जा ड्युअल सायकलचे कार्य आउटपुट = इसेंट्रोपिक कम्प्रेशनच्या प्रारंभी दाब*आयसेंट्रोपिक कॉम्प्रेशनच्या प्रारंभी आवाज*(संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)*(उष्णता क्षमता प्रमाण*प्रेशर रेशो*(कट ऑफ रेशो-1)+(प्रेशर रेशो-1))-(प्रेशर रेशो*कट ऑफ रेशो^(उष्णता क्षमता प्रमाण)-1))/(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)
स्टर्लिंग सायकलची थर्मल कार्यक्षमता हीट एक्सचेंजरची प्रभावीता
​ जा स्टर्लिंग सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = 100*(([R]*ln(संक्षेप प्रमाण)*(अंतिम तापमान-प्रारंभिक तापमान))/([R]*अंतिम तापमान*ln(संक्षेप प्रमाण)+स्थिर आवाजावर मोलर विशिष्ट उष्णता क्षमता*(1-हीट एक्सचेंजरची प्रभावीता)*(अंतिम तापमान-प्रारंभिक तापमान)))
डिझेल सायकलसाठी वर्क आउटपुट
​ जा डिझेल सायकलचे कार्य आउटपुट = इसेंट्रोपिक कम्प्रेशनच्या प्रारंभी दाब*आयसेंट्रोपिक कॉम्प्रेशनच्या प्रारंभी आवाज*(संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)*(उष्णता क्षमता प्रमाण*(कट ऑफ रेशो-1)-संक्षेप प्रमाण^(1-उष्णता क्षमता प्रमाण)*(कट ऑफ रेशो^(उष्णता क्षमता प्रमाण)-1)))/(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)
डिझेल सायकलमध्ये सरासरी प्रभावी दाब
​ जा डिझेल सायकलचा सरासरी प्रभावी दाब = इसेंट्रोपिक कम्प्रेशनच्या प्रारंभी दाब*(उष्णता क्षमता प्रमाण*संक्षेप प्रमाण^उष्णता क्षमता प्रमाण*(कट ऑफ रेशो-1)-संक्षेप प्रमाण*(कट ऑफ रेशो^उष्णता क्षमता प्रमाण-1))/((उष्णता क्षमता प्रमाण-1)*(संक्षेप प्रमाण-1))
दुहेरी सायकलची थर्मल कार्यक्षमता
​ जा दुहेरी सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = 100*(1-1/(संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1))*((दुहेरी चक्रातील दाब प्रमाण*कट ऑफ रेशो^उष्णता क्षमता प्रमाण-1)/(दुहेरी चक्रातील दाब प्रमाण-1+दुहेरी चक्रातील दाब प्रमाण*उष्णता क्षमता प्रमाण*(कट ऑफ रेशो-1))))
ओटो सायकलमध्ये प्रभावी दाब
​ जा ओटो सायकलचा सरासरी प्रभावी दाब = इसेंट्रोपिक कम्प्रेशनच्या प्रारंभी दाब*संक्षेप प्रमाण*(((संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)-1)*(प्रेशर रेशो-1))/((संक्षेप प्रमाण-1)*(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)))
ऍटकिन्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता
​ जा ऍटकिन्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = 100*(1-उष्णता क्षमता प्रमाण*((विस्तार गुणोत्तर-संक्षेप प्रमाण)/(विस्तार गुणोत्तर^(उष्णता क्षमता प्रमाण)-संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण))))
ओटो सायकलसाठी कार्य आउटपुट
​ जा ओटो सायकलचे कार्य आउटपुट = इसेंट्रोपिक कम्प्रेशनच्या प्रारंभी दाब*आयसेंट्रोपिक कॉम्प्रेशनच्या प्रारंभी आवाज*((प्रेशर रेशो-1)*(संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)-1))/(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)
डिझेल सायकलची थर्मल कार्यक्षमता
​ जा डिझेल सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = 100*(1-1/संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)*(कट ऑफ रेशो^उष्णता क्षमता प्रमाण-1)/(उष्णता क्षमता प्रमाण*(कट ऑफ रेशो-1)))
डिझेल इंजिनांसाठी हवा मानक कार्यक्षमता
​ जा डिझेल सायकलची कार्यक्षमता = 100*(1-1/(संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1))*(कट ऑफ रेशो^(उष्णता क्षमता प्रमाण)-1)/(उष्णता क्षमता प्रमाण*(कट ऑफ रेशो-1)))
लेनोइर सायकलची थर्मल कार्यक्षमता
​ जा लेनोइर सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = 100*(1-उष्णता क्षमता प्रमाण*((प्रेशर रेशो^(1/उष्णता क्षमता प्रमाण)-1)/(प्रेशर रेशो-1)))
एरिक्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता
​ जा एरिक्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = (उच्च तापमान-कमी तापमान)/(उच्च तापमान)
सापेक्ष वायु-इंधन प्रमाण
​ जा सापेक्ष वायु इंधन प्रमाण = वास्तविक वायु इंधन प्रमाण/Stoichiometric हवाई इंधन प्रमाण
पेट्रोल इंजिनसाठी एअर स्टँडर्ड कार्यक्षमता
​ जा ओटो सायकलची कार्यक्षमता = 100*(1-1/(संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)))
ओटो सायकलची थर्मल कार्यक्षमता
​ जा ओटो सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = 1-1/संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण-1)
वास्तविक वायु इंधन प्रमाण
​ जा वास्तविक वायु इंधन प्रमाण = हवेचे वस्तुमान/इंधनाचे वस्तुमान
हवा मानक कार्यक्षमता दिलेली सापेक्ष कार्यक्षमता
​ जा कार्यक्षमता = सूचित थर्मल कार्यक्षमता/सापेक्ष कार्यक्षमता

ऍटकिन्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता सुत्र

ऍटकिन्सन सायकलची थर्मल कार्यक्षमता = 100*(1-उष्णता क्षमता प्रमाण*((विस्तार गुणोत्तर-संक्षेप प्रमाण)/(विस्तार गुणोत्तर^(उष्णता क्षमता प्रमाण)-संक्षेप प्रमाण^(उष्णता क्षमता प्रमाण))))
ηa = 100*(1-γ*((e-r)/(e^(γ)-r^(γ))))

ॲटकिन्सन सायकलमध्ये कोणत्या सैद्धांतिक प्रक्रियांचा समावेश आहे?

अनेक गॅसोलीन इंजिनमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या ओट्टो सायकलप्रमाणे ॲटकिन्सन सायकलमध्ये चार सैद्धांतिक प्रक्रियांचा समावेश होतो: 1. आइसेंट्रोपिक कॉम्प्रेशन(1-2): सिलिंडरमध्ये उष्णता हस्तांतरणाशिवाय हवा संकुचित केली जाते, ज्यामुळे त्याचा दाब आणि तापमान वाढते. ही प्रक्रिया ऍटकिन्सन आणि ओटो दोन्ही चक्रांमध्ये समान आहे. 2. सतत दाब उष्णतेची जोड (2-3): इंधन इंजेक्ट केले जाते आणि जवळजवळ स्थिर दाबाने ज्वलन होते, ज्यामुळे तापमान आणखी वाढते. ही प्रक्रिया सायकल दरम्यान देखील मोठ्या प्रमाणात समान आहे. 3. इसेंट्रोपिक विस्तार(3-4-4'): ॲटकिन्सन सायकलमध्ये, ते ओटो सायकलपासून वेगळे होते. ॲटकिन्सन सायकल कॉम्प्रेशनच्या तुलनेत दीर्घ आयसेंट्रोपिक विस्तार स्ट्रोक वापरते. हे गरम, उच्च-दाब वायूला आणखी विस्तारित करण्यास अनुमती देते, अधिक थर्मल ऊर्जा काढते आणि संभाव्यत: उच्च कार्यक्षमता देते. 4. कॉन्स्टंट व्हॉल्यूम हीट रिजेक्शन(4'-1): स्थिर व्हॉल्यूममध्ये सिलेंडरमधून उष्णता काढून टाकली जाते, तापमान आणि दाब त्याच्या सुरुवातीच्या बिंदूवर परत येतो.

ॲटकिन्सन सायकलसाठी कॉम्प्रेशन रेशो कमी करण्याची गरज का आहे?

ओटो सायकलमध्ये, ज्वलन प्रक्रियेनंतर, पॉवर स्ट्रोक दरम्यान पिस्टनवर लावले जाणारे बल वाढते जेणेकरून जेव्हा पिस्टन BDC वर पोहोचतो तेव्हा एक्झॉस्ट व्हॉल्व्ह उघडतो आणि दहन कक्षातून निरुपयोगी उष्णता सोडली जाते. म्हणून, हे चक्र विस्तार स्ट्रोक दरम्यान अधिक विस्तारासाठी कॉम्प्रेशन रेशो कमी करण्यासाठी वापरते जेणेकरुन पिस्टन BDC पर्यंत पोहोचण्यापूर्वी दहन प्रक्रियेमुळे निर्माण होणारी संपूर्ण शक्ती पिस्टनवर वापरली जाऊ शकते. याचा अर्थ असा की ऍटकिन्सन सायकलमध्ये नेहमी ऑट्टो सायकलपेक्षा कमी/समतुल्य कामगिरी असते. तथापि, ऍटकिन्सन सायकलपेक्षा ओटो सायकलची थर्मल कार्यक्षमता कमी आहे.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!