✖Der Wärmeübertragungskoeffizient auf der Gasseite wird als Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmestrom und der thermodynamischen Antriebskraft für den Wärmefluss von der Motorseite definiert.ⓘ Wärmeübergangskoeffizient auf der Gasseite [h_g]			+10% -10%
✖Die Dicke der Motorwand wird als Maß für den Abstand zwischen der Außen- und Innenseite der Motorwand definiert.ⓘ Dicke der Motorwand [ΔX]			+10% -10%
✖Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials ist definiert als Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten.ⓘ Wärmeleitfähigkeit des Materials [K]			+10% -10%
✖Der Wärmeübertragungskoeffizient auf der Kühlmittelseite wird als Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmestrom und der thermodynamischen Antriebskraft für den Wärmefluss zur Kühlmittelseite definiert.ⓘ Wärmeübergangskoeffizient auf der Kühlmittelseite [h_c]			+10% -10%

✖Der Gesamtwärmeübergangskoeffizient ist die gesamte konvektive Wärmeübertragung zwischen einem flüssigen Medium (einer Flüssigkeit) und der von der Flüssigkeit überströmten Oberfläche (Wand).ⓘ Gesamtwärmeübergangskoeffizient des Verbrennungsmotors [U]

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Formel

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Gesamtwärmeübergangskoeffizient des Verbrennungsmotors

Formel

`"U" = 1/((1/"h"_{"g"})+("ΔX"/"K")+(1/"h"_{"c"}))`

Beispiel

`"45.3668W/m²*K"=1/((1/"500W/m²*°C")+("0.010m"/"235W/(m*°C)")+(1/"50W/m²*°C"))`

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Gesamtwärmeübergangskoeffizient des Verbrennungsmotors Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Wärmedurchgangskoeffizient = 1/((1/Wärmeübergangskoeffizient auf der Gasseite)+(Dicke der Motorwand/Wärmeleitfähigkeit des Materials)+(1/Wärmeübergangskoeffizient auf der Kühlmittelseite))
U = 1/((1/h_g)+(ΔX/K)+(1/h_c))
Diese formel verwendet 5 Variablen

Verwendete Variablen

Wärmedurchgangskoeffizient - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter pro Kelvin) - Der Gesamtwärmeübergangskoeffizient ist die gesamte konvektive Wärmeübertragung zwischen einem flüssigen Medium (einer Flüssigkeit) und der von der Flüssigkeit überströmten Oberfläche (Wand).
Wärmeübergangskoeffizient auf der Gasseite - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter pro Kelvin) - Der Wärmeübertragungskoeffizient auf der Gasseite wird als Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmestrom und der thermodynamischen Antriebskraft für den Wärmefluss von der Motorseite definiert.
Dicke der Motorwand - (Gemessen in Meter) - Die Dicke der Motorwand wird als Maß für den Abstand zwischen der Außen- und Innenseite der Motorwand definiert.
Wärmeleitfähigkeit des Materials - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials ist definiert als Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten.
Wärmeübergangskoeffizient auf der Kühlmittelseite - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter pro Kelvin) - Der Wärmeübertragungskoeffizient auf der Kühlmittelseite wird als Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmestrom und der thermodynamischen Antriebskraft für den Wärmefluss zur Kühlmittelseite definiert.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Wärmeübergangskoeffizient auf der Gasseite: 500 Watt pro Quadratmeter pro Celsius --> 500 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Dicke der Motorwand: 0.01 Meter --> 0.01 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit des Materials: 235 Watt pro Meter pro Grad Celsius --> 235 Watt pro Meter pro K (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Wärmeübergangskoeffizient auf der Kühlmittelseite: 50 Watt pro Quadratmeter pro Celsius --> 50 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

U = 1/((1/h_g)+(ΔX/K)+(1/h_c)) --> 1/((1/500)+(0.01/235)+(1/50))

Auswerten ... ...

U = 45.3667953667954

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

45.3667953667954 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

45.3667953667954 ≈ 45.3668 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin <-- Wärmedurchgangskoeffizient

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Syed Adnan

Ramaiah Fachhochschule (RUAS), Bangalore

Syed Adnan hat diesen Rechner und 200+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Kartikay Pandit

Nationales Institut für Technologie (NIT), Hamirpur

Kartikay Pandit hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner verifiziert!

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Gesamtwärmeübergangskoeffizient des Verbrennungsmotors

Gehen Wärmedurchgangskoeffizient = 1/((1/Wärmeübergangskoeffizient auf der Gasseite)+(Dicke der Motorwand/Wärmeleitfähigkeit des Materials)+(1/Wärmeübergangskoeffizient auf der Kühlmittelseite))

Einlassventil-Mach-Index

Gehen Mach-Index = ((Zylinderdurchmesser/Durchmesser des Einlassventils)^2)*((Mittlere Kolbengeschwindigkeit)/(Durchflusskoeffizient*Schallgeschwindigkeit))

Rate der Konvektionswärmeübertragung zwischen Motorwand und Kühlmittel

Gehen Konvektionswärmeübertragungsrate = Konvektionswärmeübertragungskoeffizient*Oberfläche der Motorwand*(Oberflächentemperatur der Motorwand-Kühlmitteltemperatur)

Wärmeübertragung über die Motorwand bei gegebenem Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten

Gehen Wärmeübertragung über die Motorwand = Wärmedurchgangskoeffizient*Oberfläche der Motorwand*(Gasseitige Temperatur-Kühlmittelseitige Temperatur)

Angegebener thermischer Wirkungsgrad bei angegebener Leistung

Gehen Indizierter thermischer Wirkungsgrad = ((Indizierte Leistung)/(Pro Sekunde zugeführte Kraftstoffmasse*Heizwert des Brennstoffes))*100

Bremsleistung bei mittlerem effektivem Druck

Gehen Bremskraft = (Mittlerer effektiver Bremsdruck*Strichlänge*Querschnittsfläche*(Motordrehzahl))

Thermische Effizienz der Bremse bei gegebener Bremsleistung

Gehen Thermischer Bremswirkungsgrad = (Bremskraft/(Pro Sekunde zugeführte Kraftstoffmasse*Heizwert des Brennstoffes))*100

Beale-Nummer

Gehen Beale-Nummer = Motorleistung/(Durchschnittlicher Gasdruck*Hubraum*Motorfrequenz)

Motordrehzahl

Gehen Motordrehzahl = (Geschwindigkeit des Fahrzeugs*Übersetzungsverhältnis des Getriebes*336)/Reifendurchmesser

Motorhubraum bei gegebener Zylinderzahl

Gehen Hubraum = Motorbohrung*Motorbohrung*Strichlänge*0.7854*Anzahl der Zylinder

Zeit bis zum Abkühlen des Motors

Gehen Erforderliche Zeit zum Abkühlen des Motors = (Motortemperatur-Endtemperatur des Motors)/Abkühlungsrate

Im Schwungrad eines Verbrennungsmotors gespeicherte kinetische Energie

Gehen Im Schwungrad gespeicherte kinetische Energie = (Schwungrad-Trägheitsmoment*(Schwungrad-Winkelgeschwindigkeit^2))/2

Kühlgeschwindigkeit des Motors

Gehen Abkühlungsrate = Konstante für Abkühlrate*(Motortemperatur-Motorumgebungstemperatur)

Angegebener spezifischer Kraftstoffverbrauch

Gehen Indizierter spezifischer Kraftstoffverbrauch = Kraftstoffverbrauch im Verbrennungsmotor/Indizierte Leistung

Überstrichenes Volumen

Gehen Hubraum = (((pi/4)*Innendurchmesser des Zylinders^2)*Strichlänge)

Bremsspezifischer Kraftstoffverbrauch

Gehen Bremsspezifischer Kraftstoffverbrauch = Kraftstoffverbrauch im Verbrennungsmotor/Bremskraft

Angezeigte thermische Effizienz bei relativer Effizienz

Gehen Indizierter thermischer Wirkungsgrad = (Relative Effizienz*Luft-Standard-Effizienz)/100

Relative Effizienz

Gehen Relative Effizienz = (Indizierter thermischer Wirkungsgrad/Luft-Standard-Effizienz)*100

Angegebene Leistung bei mechanischem Wirkungsgrad

Gehen Indizierte Leistung = Bremskraft/(Mechanische Effizienz/100)

Mechanischer Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors

Gehen Mechanische Effizienz = (Bremskraft/Indizierte Leistung)*100

Bremsleistung bei mechanischer Effizienz

Gehen Bremskraft = (Mechanische Effizienz/100)*Indizierte Leistung

Mittlere Kolbengeschwindigkeit

Gehen Mittlere Kolbengeschwindigkeit = 2*Strichlänge*Motordrehzahl

Spezifische Ausgangsleistung

Gehen Spezifische Leistungsabgabe = Bremskraft/Querschnittsfläche

Reibungskraft

Gehen Reibungskraft = Indizierte Leistung-Bremskraft

Spitzendrehmoment des Motors

Gehen Spitzendrehmoment des Motors = Hubraum*1.25

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