Potência necessária para manter a pressão dentro da cabine, incluindo trabalho de aríete Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Potência de entrada = ((Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*Temperatura ambiente)/(Eficiência do Compressor))*((Pressão da Cabine/Pressão atmosférica)^((Relação de Capacidade de Calor-1)/Relação de Capacidade de Calor)-1)
Pin = ((ma*Cp*Ta)/(CE))*((pc/Patm)^((γ-1)/γ)-1)
Esta fórmula usa 8 Variáveis
Variáveis Usadas
Potência de entrada - (Medido em Watt) - Potência de entrada é a potência exigida pelo aparelho em sua entrada, ou seja, a partir do ponto de tomada.
Massa de ar - (Medido em Quilograma/Segundos) - A massa de ar é tanto uma propriedade do ar quanto uma medida de sua resistência à aceleração quando uma força resultante é aplicada.
Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante - (Medido em Joule por quilograma por K) - Capacidade Calorífica Específica a Pressão Constante significa a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa de gás em 1 grau a pressão constante.
Temperatura ambiente - (Medido em Kelvin) - Temperatura do ar ambiente é a temperatura onde o processo de compactação começa.
Eficiência do Compressor - A eficiência do compressor é a relação entre a energia cinética de entrada e o trabalho realizado.
Pressão da Cabine - (Medido em Pascal) - Pressão da Cabine é a pressão dentro da aeronave.
Pressão atmosférica - (Medido em Pascal) - A pressão atmosférica, também conhecida como pressão barométrica, é a pressão na atmosfera da Terra.
Relação de Capacidade de Calor - A razão da capacidade calorífica, também conhecida como índice adiabático, é a razão entre os calores específicos, ou seja, a razão entre a capacidade calorífica a pressão constante e a capacidade calorífica a volume constante.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Massa de ar: 120 Quilograma/minuto --> 2 Quilograma/Segundos (Verifique a conversão aqui)
Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante: 1.005 Quilojoule por quilograma por K --> 1005 Joule por quilograma por K (Verifique a conversão aqui)
Temperatura ambiente: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Eficiência do Compressor: 0.3 --> Nenhuma conversão necessária
Pressão da Cabine: 400000 Pascal --> 400000 Pascal Nenhuma conversão necessária
Pressão atmosférica: 101325 Pascal --> 101325 Pascal Nenhuma conversão necessária
Relação de Capacidade de Calor: 1.4 --> Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
Pin = ((ma*Cp*Ta)/(CE))*((pc/Patm)^((γ-1)/γ)-1) --> ((2*1005*300)/(0.3))*((400000/101325)^((1.4-1)/1.4)-1)
Avaliando ... ...
Pin = 965636.518631636
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
965636.518631636 Watt -->57938.191117898 Quilojoule por minuto (Verifique a conversão aqui)
RESPOSTA FINAL
57938.191117898 57938.19 Quilojoule por minuto <-- Potência de entrada
(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

Créditos

Criado por Rushi Shah
KJ Somaiya College of Engineering (KJ Somaiya), Mumbai
Rushi Shah criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!
Verificado por Suman Ray Pramanik
Instituto Indiano de Tecnologia (IIT), Kanpur
Suman Ray Pramanik verificou esta calculadora e mais 100+ calculadoras!

17 Sistemas de refrigeração de ar Calculadoras

Potência necessária para manter a pressão dentro da cabine, excluindo o trabalho do aríete
Vai Potência de entrada = ((Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*Temperatura real do ar compactado)/(Eficiência do Compressor))*((Pressão da Cabine/Pressão de ar compactado)^((Relação de Capacidade de Calor-1)/Relação de Capacidade de Calor)-1)
Potência necessária para manter a pressão dentro da cabine, incluindo trabalho de aríete
Vai Potência de entrada = ((Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*Temperatura ambiente)/(Eficiência do Compressor))*((Pressão da Cabine/Pressão atmosférica)^((Relação de Capacidade de Calor-1)/Relação de Capacidade de Calor)-1)
COP do ciclo evaporativo simples de ar
Vai Coeficiente real de desempenho = (210*Tonelagem de Refrigeração em TR)/(Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*(Temperatura final real da compressão isentrópica-Temperatura real do ar compactado))
Massa de ar para produzir Q toneladas de refrigeração dada a temperatura de saída da turbina de resfriamento
Vai Massa de ar = (210*Tonelagem de Refrigeração em TR)/(Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*(Temperatura no final da expansão isentrópica-Temperatura de saída real da turbina de resfriamento))
COP de ciclo de ar simples
Vai Coeficiente real de desempenho = (Temperatura interna da cabine-Temperatura real no final da expansão isentrópica)/(Temperatura final real da compressão isentrópica-Temperatura real do ar compactado)
Trabalho de Expansão
Vai Trabalho realizado por minuto = Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*(Temperatura no final do processo de resfriamento-Temperatura real no final da expansão isentrópica)
Massa de ar para produzir Q toneladas de refrigeração
Vai Massa de ar = (210*Tonelagem de Refrigeração em TR)/(Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*(Temperatura interna da cabine-Temperatura real no final da expansão isentrópica))
Calor rejeitado durante o processo de resfriamento
Vai Calor Rejeitado = Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*(Temperatura final real da compressão isentrópica-Temperatura no final do processo de resfriamento)
Efeito de refrigeração produzido
Vai Efeito de refrigeração produzido = Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*(Temperatura interna da cabine-Temperatura real no final da expansão isentrópica)
Trabalho de compressão
Vai Trabalho realizado por minuto = Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*(Temperatura final real da compressão isentrópica-Temperatura real do ar compactado)
Energia necessária para o sistema de refrigeração
Vai Potência de entrada = (Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*(Temperatura final real da compressão isentrópica-Temperatura real do ar compactado))/60
Taxa de temperatura no início e no final do processo de compactação
Vai Taxa de temperatura = 1+(Velocidade^2*(Relação de Capacidade de Calor-1))/(2*Relação de Capacidade de Calor*[R]*Temperatura Inicial)
Eficiência Ram
Vai Eficiência Ram = (Pressão de Estagnação do Sistema-Pressão Inicial do Sistema)/(Pressão Final do Sistema-Pressão Inicial do Sistema)
Velocidade Sônica ou Acústica Local em Condições de Ar Ambiente
Vai Sonic Velocity = (Relação de Capacidade de Calor*[R]*Temperatura Inicial/Peso molecular)^0.5
Massa inicial de evaporante necessária para ser transportada para determinado tempo de voo
Vai Massa = (Taxa de remoção de calor*Tempo em minutos)/Calor latente de vaporização
COP do ciclo de ar para determinada potência de entrada e tonelagem de refrigeração
Vai Coeficiente real de desempenho = (210*Tonelagem de Refrigeração em TR)/(Potência de entrada*60)
COP do Ciclo de Ar dada a Potência de Entrada
Vai Coeficiente real de desempenho = (210*Tonelagem de Refrigeração em TR)/(Potência de entrada*60)

Potência necessária para manter a pressão dentro da cabine, incluindo trabalho de aríete Fórmula

Potência de entrada = ((Massa de ar*Capacidade de Calor Específico a Pressão Constante*Temperatura ambiente)/(Eficiência do Compressor))*((Pressão da Cabine/Pressão atmosférica)^((Relação de Capacidade de Calor-1)/Relação de Capacidade de Calor)-1)
Pin = ((ma*Cp*Ta)/(CE))*((pc/Patm)^((γ-1)/γ)-1)

Como a pressão da cabine é mantida em uma aeronave?

Para resolver os problemas, os sistemas de pressurização bombeiam constantemente ar fresco externo para a fuselagem. Para controlar a pressão interna e permitir que o ar fedorento saia, há uma porta motorizada chamada válvula de saída localizada perto da cauda da aeronave. ... Aeronaves maiores geralmente têm duas válvulas de saída.

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