Eficiência Térmica do Ciclo de Atkinson Calculadora

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✖A relação de capacidade térmica ou índice adiabático quantifica a relação entre o calor adicionado a pressão constante e o aumento de temperatura resultante em comparação com o calor adicionado a volume constante.ⓘ Taxa de capacidade térmica [γ]			+10% -10%
✖A taxa de expansão é a relação entre o volume do cilindro após a compressão (pressão mais alta) e o volume na exaustão (pressão mais baixa).ⓘ Taxa de expansão [e]			+10% -10%
✖A taxa de compressão refere-se a quanto a mistura ar-combustível é comprimida no cilindro antes da ignição. É essencialmente a relação entre o volume do cilindro em BDC e TDC.ⓘ Taxa de compressão [r]			+10% -10%

✖A Eficiência Térmica do Ciclo Atkinson representa a eficácia do motor Atkinson. É medido comparando quanto trabalho é realizado através do sistema com o calor fornecido ao sistema.ⓘ Eficiência Térmica do Ciclo de Atkinson [η_a]

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Fórmula

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Eficiência Térmica do Ciclo de Atkinson

Fórmula

η a = 100 \cdot (1 - γ \cdot (\frac{e - r}{e^{γ} - r^{γ}}))

Exemplo

62.24168 = 100 \cdot (1 - 1.4 \cdot (\frac{4 - 20}{4^{1.4} - 20^{1.4}}))

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Eficiência Térmica do Ciclo de Atkinson Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Eficiência Térmica do Ciclo Atkinson = 100*(1-Taxa de capacidade térmica*((Taxa de expansão-Taxa de compressão)/(Taxa de expansão^(Taxa de capacidade térmica)-Taxa de compressão^(Taxa de capacidade térmica))))
η_a = 100*(1-γ*((e-r)/(e^(γ)-r^(γ))))
Esta fórmula usa 4 Variáveis

Variáveis Usadas

Eficiência Térmica do Ciclo Atkinson - A Eficiência Térmica do Ciclo Atkinson representa a eficácia do motor Atkinson. É medido comparando quanto trabalho é realizado através do sistema com o calor fornecido ao sistema.
Taxa de capacidade térmica - A relação de capacidade térmica ou índice adiabático quantifica a relação entre o calor adicionado a pressão constante e o aumento de temperatura resultante em comparação com o calor adicionado a volume constante.
Taxa de expansão - A taxa de expansão é a relação entre o volume do cilindro após a compressão (pressão mais alta) e o volume na exaustão (pressão mais baixa).
Taxa de compressão - A taxa de compressão refere-se a quanto a mistura ar-combustível é comprimida no cilindro antes da ignição. É essencialmente a relação entre o volume do cilindro em BDC e TDC.

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

Taxa de capacidade térmica: 1.4 --> Nenhuma conversão necessária
Taxa de expansão: 4 --> Nenhuma conversão necessária
Taxa de compressão: 20 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

η_a = 100*(1-γ*((e-r)/(e^(γ)-r^(γ)))) --> 100*(1-1.4*((4-20)/(4^(1.4)-20^(1.4))))

Avaliando ... ...

η_a = 62.2416815892081

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

62.2416815892081 --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

62.2416815892081 ≈ 62.24168 <-- Eficiência Térmica do Ciclo Atkinson

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Aditya Prakash Gautam

Instituto Indiano de Tecnologia (IIT (ISM)), Dhanbad, Jharkhand

Aditya Prakash Gautam criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Vivek Gaikwad

Faculdade de Engenharia AISSMS, Pune (AISSMSCOE, Pune), Pune

Vivek Gaikwad verificou esta calculadora e mais 3 calculadoras!

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Pressão Efetiva Média em Ciclo Duplo

Vai Pressão Efetiva Média do Ciclo Duplo = Pressão no início da compressão isentrópica*(Taxa de compressão^Taxa de capacidade térmica*((Taxa de Pressão em Ciclo Duplo-1)+Taxa de capacidade térmica*Taxa de Pressão em Ciclo Duplo*(Razão de corte-1))-Taxa de compressão*(Taxa de Pressão em Ciclo Duplo*Razão de corte^Taxa de capacidade térmica-1))/((Taxa de capacidade térmica-1)*(Taxa de compressão-1))

Pressão Efetiva Média no Ciclo Diesel

Vai Pressão Média Efetiva do Ciclo Diesel = Pressão no início da compressão isentrópica*(Taxa de capacidade térmica*Taxa de compressão^Taxa de capacidade térmica*(Razão de corte-1)-Taxa de compressão*(Razão de corte^Taxa de capacidade térmica-1))/((Taxa de capacidade térmica-1)*(Taxa de compressão-1))

Pressão Efetiva Média no Ciclo Otto

Vai Pressão Efetiva Média do Ciclo Otto = Pressão no início da compressão isentrópica*Taxa de compressão*(((Taxa de compressão^(Taxa de capacidade térmica-1)-1)*(Relação de pressão-1))/((Taxa de compressão-1)*(Taxa de capacidade térmica-1)))

Saída de trabalho para o ciclo Otto

Vai Resultado do Trabalho do Ciclo Otto = Pressão no início da compressão isentrópica*Volume no início da compressão isentrópica*((Relação de pressão-1)*(Taxa de compressão^(Taxa de capacidade térmica-1)-1))/(Taxa de capacidade térmica-1)

Ver mais >>

Eficiência Térmica do Ciclo de Atkinson Fórmula

Quais são os processos teóricos envolvidos no ciclo Atkinson?

O ciclo Atkinson, assim como o ciclo Otto usado em muitos motores a gasolina, envolve quatro processos teóricos: 1. Compressão Isentrópica (1-2): O ar é comprimido no cilindro sem transferência de calor, aumentando sua pressão e temperatura. Este processo é semelhante nos ciclos Atkinson e Otto. 2. Adição de calor com pressão constante (2-3): O combustível é injetado e entra em combustão a uma pressão quase constante, aumentando ainda mais a temperatura. Este processo também é bastante semelhante entre os ciclos. 3. Expansão Isentrópica (3-4-4'): No ciclo de Atkinson, é aqui que diverge do ciclo de Otto. O ciclo de Atkinson emprega um curso de expansão isentrópico mais longo em comparação com a compressão. Isto permite que o gás quente e de alta pressão se expanda ainda mais, extraindo mais energia térmica e potencialmente levando a uma maior eficiência. 4. Rejeição de calor a volume constante (4'-1): O calor é removido do cilindro a um volume constante, baixando a temperatura e a pressão de volta ao seu ponto inicial.

Por que precisamos reduzir a taxa de compressão do ciclo Atkinson?

No ciclo Otto, após o processo de combustão, a força exercida no pistão durante o curso de potência aumenta de modo que quando o pistão atinge o PMI, a válvula de escape se abre e o calor inútil é descarregado da câmara de combustão. Portanto, este ciclo utiliza a redução da taxa de compressão para maior expansão durante o curso de expansão, de modo que toda a força gerada devido ao processo de combustão possa ser utilizada no pistão antes que o pistão atinja o BDC. Isto significa que o ciclo Atkinson tem sempre um desempenho inferior/equivalente ao ciclo Otto. No entanto, o ciclo Otto apresenta menor eficiência térmica que o ciclo Atkinson.

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