Vermogen berekenen
Moderator: physicalattraction
-
- Berichten: 2
Vermogen berekenen
Hallo,
Ik vroeg me af hoe je de 2 onderstaande vragen kunt berekenen:
1. Bereken het vermogen dat vrijkomt als een luchtstroom van 1 l/s (bij inlaat condities) en 20°C op een reversibele adiabatischewijze expandeert van 6 naar 1 bar. Bereken eerst het specifiekevolume!
Voor een reversibel proces geldt de formule p2v2^k=p1v1^k waarin k de isentropisch exponent is en v is hier het specifieke volume in [m3/kg]
2. Neem aan dat het reversibele adiabatischevermogen gelijk is aan 0.84 kW. Als het expansieproces een isentropischrendement heeft van 70%, hoeveel vermogen komt dan beschikbaar?
Ik kan niet bedenken hoe deze vraagstuken op te lossen. Iemand een idee?
Mvg,
Ik vroeg me af hoe je de 2 onderstaande vragen kunt berekenen:
1. Bereken het vermogen dat vrijkomt als een luchtstroom van 1 l/s (bij inlaat condities) en 20°C op een reversibele adiabatischewijze expandeert van 6 naar 1 bar. Bereken eerst het specifiekevolume!
Voor een reversibel proces geldt de formule p2v2^k=p1v1^k waarin k de isentropisch exponent is en v is hier het specifieke volume in [m3/kg]
2. Neem aan dat het reversibele adiabatischevermogen gelijk is aan 0.84 kW. Als het expansieproces een isentropischrendement heeft van 70%, hoeveel vermogen komt dan beschikbaar?
Ik kan niet bedenken hoe deze vraagstuken op te lossen. Iemand een idee?
Mvg,
-
- Berichten: 388
Re: Vermogen berekenen
Vraag 1:
Bereken de specifieke arbied met behulp van: w = -cv * T1 * ((p2/p1)^((k-1)/k)-1)
Dan kan je vervolgens simpel het vermogen berekenen met: P = m*w, met m de massastroom in kg/s.
Vraag2:
Isentropisch rendement kan je schrijven als: n = (h2s-h1)/(h2-h1), dit is met behulp van enthalpieën, waarbij h2s de enthalpie is voor een perfecte isentrope compressie van 1 naar 2, ten gevolgde van het rendement kom je echter uit in punt 2. Waarschijnlijk is het een omweg om via enthalpieën te gaan werken, maar ik heb anders ook zo direct geen idee.
Edit:
Mat je voor vraag twee ook niet gewoon zeggen: Pn = P*n (met Pn nuttig vermogen, P toegevoerd vermogen en n het rendement)? Of is dat wat kort door de bocht?
Bereken de specifieke arbied met behulp van: w = -cv * T1 * ((p2/p1)^((k-1)/k)-1)
Dan kan je vervolgens simpel het vermogen berekenen met: P = m*w, met m de massastroom in kg/s.
Vraag2:
Isentropisch rendement kan je schrijven als: n = (h2s-h1)/(h2-h1), dit is met behulp van enthalpieën, waarbij h2s de enthalpie is voor een perfecte isentrope compressie van 1 naar 2, ten gevolgde van het rendement kom je echter uit in punt 2. Waarschijnlijk is het een omweg om via enthalpieën te gaan werken, maar ik heb anders ook zo direct geen idee.
Edit:
Mat je voor vraag twee ook niet gewoon zeggen: Pn = P*n (met Pn nuttig vermogen, P toegevoerd vermogen en n het rendement)? Of is dat wat kort door de bocht?
-
- Berichten: 2
Re: Vermogen berekenen
Bedankt voor je reactie!
Zou je alleen toelichting kunnen geven bij de formule van vraag 1? Ik dacht het als volgt te berekenen:
T2=T1*((p2/p1)^((k-1)/k). Je krijgt hieruit een T2. Vervolgens bereken je het specifieke volume met p*v=R*T2. Dan heb je het specifieke volume. Maar hoe verder te gaan? Klopt dit?
Alvast bedankt voor de hulp en toelichting,
Zou je alleen toelichting kunnen geven bij de formule van vraag 1? Ik dacht het als volgt te berekenen:
T2=T1*((p2/p1)^((k-1)/k). Je krijgt hieruit een T2. Vervolgens bereken je het specifieke volume met p*v=R*T2. Dan heb je het specifieke volume. Maar hoe verder te gaan? Klopt dit?
Alvast bedankt voor de hulp en toelichting,
-
- Berichten: 388
Re: Vermogen berekenen
Adiabatisch betekent geen warmtewisseling met de omgeving. Dus dQ = 0.
Voor een gesloten systeem geldt: dU = dQ - dW (met dQ en dW in feite geen exacte differentialen). Als dQ=0 dan geldt er: dU = -dW, voor een ideaal gas kan je zeggen dat: dU = m * cv * dT zodat dW = -m * cv * dT.
Nog even integreren en je krijgt: W = -m * cv * (T2-T1). Delen door de massa zodat je de specifieke arbeid krijgt levert dan: w = -cv * (T2-T1). Als je nu nog wat poisson toestanden toepast kom je aan de formule die ik je eerder heb gegeven. Als jij via een tussenstap T2 berekent kan je ook deze laatste formule gebruiken.
Vervolgens bereken je het specifiek volume aan de ingang (!!) en bepaal je aan de hand van de gegeven volumestroom de massastroom. Het vermogen is (zoals reeds gezegd) de massastroom maal de specifieke arbeid.
Edit:
Omdat het reversibel is mag je poisson gebruiken.
Voor een gesloten systeem geldt: dU = dQ - dW (met dQ en dW in feite geen exacte differentialen). Als dQ=0 dan geldt er: dU = -dW, voor een ideaal gas kan je zeggen dat: dU = m * cv * dT zodat dW = -m * cv * dT.
Nog even integreren en je krijgt: W = -m * cv * (T2-T1). Delen door de massa zodat je de specifieke arbeid krijgt levert dan: w = -cv * (T2-T1). Als je nu nog wat poisson toestanden toepast kom je aan de formule die ik je eerder heb gegeven. Als jij via een tussenstap T2 berekent kan je ook deze laatste formule gebruiken.
Vervolgens bereken je het specifiek volume aan de ingang (!!) en bepaal je aan de hand van de gegeven volumestroom de massastroom. Het vermogen is (zoals reeds gezegd) de massastroom maal de specifieke arbeid.
Edit:
Omdat het reversibel is mag je poisson gebruiken.
- Pluimdrager
- Berichten: 4.167
Re: Vermogen berekenen
Dit is niet juist.High-Voltage schreef:Vraag 1:
Bereken de specifieke arbied met behulp van: w = -cv * T1 * ((p2/p1)^((k-1)/k)-1)
Dan kan je vervolgens simpel het vermogen berekenen met: P = m*w, met m de massastroom in kg/s.
w = -k * R/(k-1) * T1* ((p2/p1)^((k-1)/k)-1) = Cp * T1 * ((p2/p1)^((k-1)/k)-1)
Het gaat dus om Cp , niet om Cv.
Het is geen gesloten systeem maar een luchtstroom van 1 l/s dus dient men de formules voor indicateurarbeid oftewel technische arbeid te gebruiken.
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 388
Re: Vermogen berekenen
Hum, true...Het is geen gesloten systeem maar een luchtstroom van 1 l/s dus dient men de formules voor indicateurarbeid oftewel technische arbeid te gebruiken.
Slecht opgelet, mijn excuses.