Fração de peso da bateria Calculadora

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Projeto de aeronaves

Desempenho da aeronave

Estabilidade e controle estáticos

Introdução e Equações Governantes

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✖O alcance da aeronave é definido como a distância total (medida em relação ao solo) percorrida pela aeronave em um tanque de combustível.ⓘ Gama de Aeronaves [R]			+10% -10%
✖A capacidade de energia específica da bateria é uma medida de quanta energia uma bateria contém em comparação com seu peso, normalmente expressa em Joule/quilograma ou watt-hora/quilograma.ⓘ Capacidade de energia específica da bateria [E_battery]			+10% -10%
✖A eficiência de um motor elétrico é definida como a relação entre a potência útil do eixo e a potência elétrica de entrada.ⓘ Eficiência [η]			+10% -10%
✖Taxa máxima de sustentação para arrasto da aeronave durante o cruzeiro, a relação entre sustentação e coeficiente de arrasto é máxima em valor.ⓘ Taxa máxima de elevação para arrasto da aeronave [LDmax_ratio]			+10% -10%

✖A fração do peso da bateria é a relação entre o peso da bateria e o peso bruto. É um número adimensional.ⓘ Fração de peso da bateria [WBF]

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Fórmula

✖

Fração de peso da bateria

Fórmula

`"WBF" = ("R"/("E"_{"battery"}*3600* "η"*(1/"[g]")* "LDmax"_{"ratio"})) `

Exemplo

`"0.054049"= ("10km"/("21J/kg"*3600* "0.80"*(1/"[g]")* "30")) `

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Fração de peso da bateria Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Fração de peso da bateria = (Gama de Aeronaves/(Capacidade de energia específica da bateria*3600* Eficiência*(1/[g])* Taxa máxima de elevação para arrasto da aeronave))
WBF = (R/(E_battery*3600* η*(1/[g])* LDmax_ratio))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variáveis

Constantes Usadas

[g] - Aceleração gravitacional na Terra Valor considerado como 9.80665

Variáveis Usadas

Fração de peso da bateria - A fração do peso da bateria é a relação entre o peso da bateria e o peso bruto. É um número adimensional.
Gama de Aeronaves - (Medido em Metro) - O alcance da aeronave é definido como a distância total (medida em relação ao solo) percorrida pela aeronave em um tanque de combustível.
Capacidade de energia específica da bateria - (Medido em Joule por quilograma) - A capacidade de energia específica da bateria é uma medida de quanta energia uma bateria contém em comparação com seu peso, normalmente expressa em Joule/quilograma ou watt-hora/quilograma.
Eficiência - A eficiência de um motor elétrico é definida como a relação entre a potência útil do eixo e a potência elétrica de entrada.
Taxa máxima de elevação para arrasto da aeronave - Taxa máxima de sustentação para arrasto da aeronave durante o cruzeiro, a relação entre sustentação e coeficiente de arrasto é máxima em valor.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Gama de Aeronaves: 10 Quilômetro --> 10000 Metro (Verifique a conversão aqui)
Capacidade de energia específica da bateria: 21 Joule por quilograma --> 21 Joule por quilograma Nenhuma conversão necessária
Eficiência: 0.8 --> Nenhuma conversão necessária
Taxa máxima de elevação para arrasto da aeronave: 30 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

WBF = (R/(E_battery*3600* η*(1/[g])* LDmax_ratio)) --> (10000/(21*3600* 0.8*(1/[g])* 30))

Avaliando ... ...

WBF = 0.0540489969135802

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.0540489969135802 --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.0540489969135802 ≈ 0.054049 <-- Fração de peso da bateria

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Prasana Kannan

Faculdade de Engenharia Sri Sivasubramaniyanadar (faculdade de engenharia sn), Chennai

Prasana Kannan criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Kaki Varun Krishna

Instituto de Tecnologia Mahatma Gandhi (MGIT), Hyderabad

Kaki Varun Krishna verificou esta calculadora e mais 10+ calculadoras!

< 19 Processo de design Calculadoras

Razão de empuxo para peso dada a velocidade vertical

Vai Relação impulso-peso = ((Velocidade vertical/Velocidade da aeronave)+ ((Pressão Dinâmica/Carregamento de Asa)* (Coeficiente de arrasto mínimo))+ ((Constante de Arrasto Induzido por Elevação /Pressão Dinâmica)* (Carregamento de Asa)))

Somas de prioridades de objetivos que precisam ser maximizados (aviões militares)

Vai Prioridade Soma dos objetivos a serem maximizados (%) = Prioridade de desempenho (%)+Prioridade de qualidade de voo (%)+Prioridade de susto (%)+Prioridade de sustentabilidade (%)+Prioridade de Produtibilidade (%)+Prioridade de descartabilidade (%)+Prioridade furtiva (%)

Prioridade do custo objetivo no processo de design dado o índice mínimo de design

Vai Prioridade de custo (%) = ((Índice mínimo de projeto*100)-(Índice de peso*Prioridade de peso (%))-(Índice de Período*Prioridade do Período (%)))/Índice de Custo

Prioridade do peso objetivo no processo de design dado o índice mínimo de design

Vai Prioridade de peso (%) = ((Índice mínimo de projeto*100)-(Índice de Custo*Prioridade de custo (%))-(Índice de Período*Prioridade do Período (%)))/Índice de peso

Prioridade do período objetivo do projeto dado o índice mínimo de projeto

Vai Prioridade do Período (%) = ((Índice mínimo de projeto*100)-(Índice de peso*Prioridade de peso (%))-(Índice de Custo*Prioridade de custo (%)))/Índice de Período

Período de Índice de Design dado Índice Mínimo de Design

Vai Índice de Período = ((Índice mínimo de projeto*100)-(Índice de peso*Prioridade de peso (%))-(Índice de Custo*Prioridade de custo (%)))/Prioridade do Período (%)

Índice de peso dado o índice mínimo de design

Vai Índice de peso = ((Índice mínimo de projeto*100)-(Índice de Custo*Prioridade de custo (%))-(Índice de Período*Prioridade do Período (%)))/Prioridade de peso (%)

Índice de Custo dado Índice Mínimo de Design

Vai Índice de Custo = ((Índice mínimo de projeto*100)-(Índice de peso*Prioridade de peso (%))-(Índice de Período*Prioridade do Período (%)))/Prioridade de custo (%)

Índice mínimo de projeto

Vai Índice mínimo de projeto = ((Índice de Custo*Prioridade de custo (%))+(Índice de peso*Prioridade de peso (%))+(Índice de Período*Prioridade do Período (%)))/100

Fração de peso da bateria

Vai Fração de peso da bateria = (Gama de Aeronaves/(Capacidade de energia específica da bateria*3600* Eficiência*(1/[g])* Taxa máxima de elevação para arrasto da aeronave))

Soma das prioridades de todos os objetivos que precisam ser minimizados

Vai Prioridade Soma dos objetivos a serem minimizados(%) = Prioridade de custo (%)+Prioridade de peso (%)+Prioridade do Período (%)

Energia Elétrica para Turbina Eólica

Vai Energia Elétrica da Turbina Eólica = Potência do eixo*Eficiência do Gerador*Eficiência de Transmissão

Impulso da rede de propulsão

Vai Força de impulso = Taxa de fluxo de massa de ar*(Velocidade do Jato-Velocidade de vôo)

Capacidade máxima de carga útil

Vai Carga útil = Peso máximo de decolagem-Peso vazio operacional-Carga de combustível

Taxa de entrada induzida em foco

Vai Taxa de entrada = Velocidade Induzida/(Raio do Rotor*Velocidade angular)

Incremento de alcance da aeronave

Vai Incremento de alcance da aeronave = Gama de design-Faixa harmônica