Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus gegeven de effectiviteit van de warmtewisselaar Rekenmachine

⤿

Lucht-standaard cycli

Brandstofinjectie in IC-motor

Grondbeginselen van IC Engine

Ontwerp van IC-motorcomponenten

Prestatieparameters van de motor

✖De compressieverhouding is de verhouding tussen het volume van de cilinder en het volume van de verbrandingskamer.ⓘ Compressieverhouding [r]			+10% -10%
✖Eindtemperatuur kan worden aangeduid als de temperatuur die wordt bereikt na de verbranding in de motor.ⓘ Eindtemperatuur [T_f]			+10% -10%
✖Initiële temperatuur kan worden aangeduid als de temperatuur na de inlaatslag in de motor.ⓘ Begintemperatuur [T_i]			+10% -10%
✖Universele gasconstante is een fysische constante die voorkomt in een vergelijking die het gedrag van een gas onder theoretisch ideale omstandigheden definieert. De eenheid ervan is joulekelvin−1mole−1.ⓘ Universele gasconstante [R]			+10% -10%
✖Molaire specifieke warmtecapaciteit bij constant volume, Cv (van een gas) is de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van 1 mol gas met 1 °C te verhogen bij een constant volume.ⓘ Molaire specifieke warmtecapaciteit bij constant volume [C_v]			+10% -10%
✖De effectiviteit van een warmtewisselaar wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de werkelijke warmteoverdracht en de maximaal mogelijke warmteoverdracht.ⓘ Effectiviteit van warmtewisselaar [ε]			+10% -10%

✖Het thermisch rendement van de Stirling-cyclus (in%) vertegenwoordigt het deel van de warmte dat wordt omgezet in nuttige arbeid in een motor die aan de Stirling-cyclus werkt.ⓘ Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus gegeven de effectiviteit van de warmtewisselaar [η_stirling]

⎘ Kopiëren

👎

Formule

✖

Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus gegeven de effectiviteit van de warmtewisselaar

Formule

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

Voorbeeld

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

Rekenmachine

LaTeX

Reset

👍

Downloaden Lucht-standaard cycli Formules Pdf PDF Image

Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus gegeven de effectiviteit van de warmtewisselaar Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening

Formule gebruikt

Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus = 100*(([R]*ln(Compressieverhouding)*(Eindtemperatuur-Begintemperatuur))/(Universele gasconstante*Eindtemperatuur*ln(Compressieverhouding)+Molaire specifieke warmtecapaciteit bij constant volume*(1-Effectiviteit van warmtewisselaar)*(Eindtemperatuur-Begintemperatuur)))
η_stirling = 100*(([R]*ln(r)*(T_f-T_i))/(R*T_f*ln(r)+C_v*(1-ε)*(T_f-T_i)))
Deze formule gebruikt 1 Constanten, 1 Functies, 7 Variabelen

Gebruikte constanten

[R] - Universele gasconstante Waarde genomen als 8.31446261815324

Functies die worden gebruikt

ln - De natuurlijke logaritme, ook bekend als de logaritme met grondtal e, is de inverse functie van de natuurlijke exponentiële functie., ln(Number)

Variabelen gebruikt

Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus - Het thermisch rendement van de Stirling-cyclus (in%) vertegenwoordigt het deel van de warmte dat wordt omgezet in nuttige arbeid in een motor die aan de Stirling-cyclus werkt.
Compressieverhouding - De compressieverhouding is de verhouding tussen het volume van de cilinder en het volume van de verbrandingskamer.
Eindtemperatuur - (Gemeten in Kelvin) - Eindtemperatuur kan worden aangeduid als de temperatuur die wordt bereikt na de verbranding in de motor.
Begintemperatuur - (Gemeten in Kelvin) - Initiële temperatuur kan worden aangeduid als de temperatuur na de inlaatslag in de motor.
Universele gasconstante - Universele gasconstante is een fysische constante die voorkomt in een vergelijking die het gedrag van een gas onder theoretisch ideale omstandigheden definieert. De eenheid ervan is joule*kelvin−1*mole−1.
Molaire specifieke warmtecapaciteit bij constant volume - (Gemeten in Joule per Kelvin per mol) - Molaire specifieke warmtecapaciteit bij constant volume, Cv (van een gas) is de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van 1 mol gas met 1 °C te verhogen bij een constant volume.
Effectiviteit van warmtewisselaar - De effectiviteit van een warmtewisselaar wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de werkelijke warmteoverdracht en de maximaal mogelijke warmteoverdracht.

STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid

Compressieverhouding: 20 --> Geen conversie vereist
Eindtemperatuur: 423 Kelvin --> 423 Kelvin Geen conversie vereist
Begintemperatuur: 283 Kelvin --> 283 Kelvin Geen conversie vereist
Universele gasconstante: 8.314 --> Geen conversie vereist
Molaire specifieke warmtecapaciteit bij constant volume: 100 Joule per Kelvin per mol --> 100 Joule per Kelvin per mol Geen conversie vereist
Effectiviteit van warmtewisselaar: 0.5 --> Geen conversie vereist

STAP 2: Evalueer de formule

Invoerwaarden in formule vervangen

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)))

Evalueren ... ...

η_stirling = 19.8860316408311

STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer

19.8860316408311 --> Geen conversie vereist

DEFINITIEVE ANTWOORD

19.8860316408311 ≈ 19.88603 <-- Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus

(Berekening voltooid in 00.004 seconden)

Je bevindt je hier -

Huis » Fysica » IC-motor » Lucht-standaard cycli » Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus gegeven de effectiviteit van de warmtewisselaar

Credits

Gemaakt door Aditya Prakash Gautam

Indiase Instituut voor Technologie (IIT (ISM)), Dhanbad, Jharkhand

Aditya Prakash Gautam heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 25+ meer rekenmachines!

Geverifieërd door Anshika Arya

Nationaal Instituut voor Technologie (NIT), Hamirpur

Anshika Arya heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 2500+ rekenmachines!

< 18 Lucht-standaard cycli Rekenmachines

Gemiddelde effectieve druk in dubbele cyclus

Gaan Gemiddelde effectieve druk van dubbele cyclus = Druk bij het begin van isentropische compressie*(Compressieverhouding^Warmtecapaciteitsverhouding*((Drukverhouding in dubbele cyclus-1)+Warmtecapaciteitsverhouding*Drukverhouding in dubbele cyclus*(Afkapverhouding-1))-Compressieverhouding*(Drukverhouding in dubbele cyclus*Afkapverhouding^Warmtecapaciteitsverhouding-1))/((Warmtecapaciteitsverhouding-1)*(Compressieverhouding-1))

Werkoutput voor dubbele cyclus

Gaan Arbeidsoutput van dubbele cyclus = Druk bij het begin van isentropische compressie*Volume bij aanvang van isentropische compressie*(Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1)*(Warmtecapaciteitsverhouding*Drukverhouding*(Afkapverhouding-1)+(Drukverhouding-1))-(Drukverhouding*Afkapverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding)-1))/(Warmtecapaciteitsverhouding-1)

Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus gegeven de effectiviteit van de warmtewisselaar

Gaan Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus = 100*(([R]*ln(Compressieverhouding)*(Eindtemperatuur-Begintemperatuur))/(Universele gasconstante*Eindtemperatuur*ln(Compressieverhouding)+Molaire specifieke warmtecapaciteit bij constant volume*(1-Effectiviteit van warmtewisselaar)*(Eindtemperatuur-Begintemperatuur)))

Werkoutput voor dieselcyclus

Gaan Arbeidsoutput van de dieselcyclus = Druk bij het begin van isentropische compressie*Volume bij aanvang van isentropische compressie*(Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1)*(Warmtecapaciteitsverhouding*(Afkapverhouding-1)-Compressieverhouding^(1-Warmtecapaciteitsverhouding)*(Afkapverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding)-1)))/(Warmtecapaciteitsverhouding-1)

Gemiddelde effectieve druk in dieselcyclus

Gaan Gemiddelde effectieve druk van de dieselcyclus = Druk bij het begin van isentropische compressie*(Warmtecapaciteitsverhouding*Compressieverhouding^Warmtecapaciteitsverhouding*(Afkapverhouding-1)-Compressieverhouding*(Afkapverhouding^Warmtecapaciteitsverhouding-1))/((Warmtecapaciteitsverhouding-1)*(Compressieverhouding-1))

Thermische efficiëntie van dubbele cyclus

Gaan Thermische efficiëntie van dubbele cyclus = 100*(1-1/(Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1))*((Drukverhouding in dubbele cyclus*Afkapverhouding^Warmtecapaciteitsverhouding-1)/(Drukverhouding in dubbele cyclus-1+Drukverhouding in dubbele cyclus*Warmtecapaciteitsverhouding*(Afkapverhouding-1))))

Gemiddelde effectieve druk in Otto-cyclus

Gaan Gemiddelde effectieve druk van Otto Cycle = Druk bij het begin van isentropische compressie*Compressieverhouding*(((Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1)-1)*(Drukverhouding-1))/((Compressieverhouding-1)*(Warmtecapaciteitsverhouding-1)))

Thermische efficiëntie van de Atkinson-cyclus

Gaan Thermische efficiëntie van de Atkinson-cyclus = 100*(1-Warmtecapaciteitsverhouding*((Uitbreidingsverhouding-Compressieverhouding)/(Uitbreidingsverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding)-Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding))))

Werkoutput voor Otto-cyclus

Gaan Werkopbrengst van Otto Cycle = Druk bij het begin van isentropische compressie*Volume bij aanvang van isentropische compressie*((Drukverhouding-1)*(Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1)-1))/(Warmtecapaciteitsverhouding-1)

Luchtstandaardefficiëntie voor dieselmotoren

Gaan Luchtstandaardefficiëntie van de dieselcyclus = 100*(1-1/(Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1))*(Afkapverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding)-1)/(Warmtecapaciteitsverhouding*(Afkapverhouding-1)))

Thermische efficiëntie van dieselcyclus

Gaan Thermische efficiëntie van de dieselcyclus = 100*(1-1/Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1)*(Afkapverhouding^Warmtecapaciteitsverhouding-1)/(Warmtecapaciteitsverhouding*(Afkapverhouding-1)))

Thermische efficiëntie van Lenoir-cyclus

Gaan Thermische efficiëntie van de Lenoir-cyclus = 100*(1-Warmtecapaciteitsverhouding*((Drukverhouding^(1/Warmtecapaciteitsverhouding)-1)/(Drukverhouding-1)))

Thermische efficiëntie van de Ericsson-cyclus

Gaan Thermische efficiëntie van Ericsson-cyclus = (Hogere temperatuur-Lagere temperatuur)/(Hogere temperatuur)

Relatieve lucht-brandstofverhouding

Gaan Relatieve lucht-brandstofverhouding = Werkelijke lucht-brandstofverhouding/Stoichiometrische lucht-brandstofverhouding

Air Standard Efficiency voor benzinemotoren

Gaan Luchtstandaardefficiëntie van Otto Cycle = 100*(1-1/(Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1)))

Lucht Standaard Rendement gegeven Relatieve Rendement

Gaan Luchtstandaardefficiëntie = Aangegeven thermische efficiëntie/Relatieve efficiëntie

Werkelijke lucht-brandstofverhouding

Gaan Werkelijke lucht-brandstofverhouding = Massa lucht/Massa brandstof

Thermische efficiëntie van Otto Cycle

Gaan OTE = 1-1/Compressieverhouding^(Warmtecapaciteitsverhouding-1)

Thermische efficiëntie van de Stirling-cyclus gegeven de effectiviteit van de warmtewisselaar Formule

Huis

VRIJ PDF's

🔍 Zoeken

Categorieën

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!