Exercicios de Motores a Combustão - Ciclo Diesel

Programa de Ensino Disciplina Sistemas Térmicos Lista 2 Folha 1 2 Programa de Ensino Disciplina Sistemas Térmicos Aula 6 Folha 2 2 11106 Para a compressão isentrópica temos p2p1 V1V2k π14 Logo π p2p1114 600095114 π 1932 é a relação de compressão Vamos calcular as temperaturas para calcular a eficiência T2 T1 p2p1k1k 290 60009502857 T2 948 K T4 T3 V3V4k1 T3 T3πTốk1 2400 24001032 94804 T4 1065 K Logo a eficiência é η 1 1k T4 T1 T3 T2 1 114 1065 290 2400 948 η 0619 11107 Sabemos que a pressão média é P WL Vmax Vmin WL P Vmax Vmin Mas ΔV π 012 025 011 0000864 m3 Além disso WL 1400 000864 12096 kJ ciclo Por fim a potência é W W N RPM 05 60 nº de cilindros 2 ciclos W 12096 6 2000 05 60 W 121 kW 11108 Processo 12 compressão isentrópica T2 T1 πk1 290 2004 961 K P2 P1 πk 95 2014 6298 kPa Logo W12 Cv ΔT12 0717 961 290 481 kJkg Combustão isobárica P3 P2 V3 V2 T3T2 R T1 T3 20 T2 P1 Logo W33 P2 R T1 20 P1 T3T2 1 242 kJkg Também Q23 Cp ΔT32 1004 1800 961 842 kJkg Expansão isentrópica T4 T3 V3 V404 698 K Logo W34 Cv ΔT34 0717 1800 698 790 kJkg Logo WL ΣW 242 790 481 551 kJkg e P 551 08761 0043 660 kPa O rendimento η WL qH 551 842 η 0654 11109 Temos P2 P3 7000 kPa de modo que V1 V2 P2 P11k V1 V2 1267 Ainda T2 T1 P2 P1k1k 300 7000 20002857 8284 K Na expansão V3 V2 T3 T2 1500 8284 181 de modo que V4 V3 V1 V3 V1 V2 V2 V3 1267 181 7 Mas T4 T3 V3 V4k1 1500 1 704 6887 K Portanto qL Cv T4 T1 0717 6887 300 qL 2785 kJkg qH Cp T3 T2 1004 1500 8284 qH 674 kJkg O rendimento é η 1 qL qH 1 2785 674 η 0587 A pressão média é P WL Vmax Vmin qH qL RT1 P1 1 1 r 3955 0287 300 200 1 1 1267 P 997 kPa 11111 Temos π P₂P₁1k 600085114 π 2092 Agora p WlV₁ V₂ qH qLV₁ V₂ Mas V₁ RT₁P₁ 028728085 09454 m³kg e V₂ V₁π Além disso T₂ T₁ P₂P₁11k T₂ 280 60008502857 T₂ 9448 K Daí qH Cp T₃ T₂ 1004 2200 9448 12602 kJkg Ainda T₄ T₃ V₃V₄k1 T₃ T₃πT₂k1 T₄ 2200 22002092944804 9142 e qL Cv T₄ T₁ 0717 9142 280 4547 kJkg Logo p 12602 454709454 1 12092 p 8948 kPa 11112 Queremos resolver a seguinte equação η 060 1 T₄ T₁k T₃ T₂ Com T₁ 290 K k 14 T₂ T₁πk1 π 20 T₄ T₃ V₄V₃1k Mas V₄ V₁ RT₁P₁ e V₃ V₂ T₃T₂ V₁π T₃T₁πk1 Daí T₂ 2902004 9612 K V₄ V₁ 028729095 0876 m³kg V₂ V₁20 00438 m³kg V₃ 00438 T₃9612 T₄ 0019345 T₃14 Logo 06 1 0019345T₃14 290 14 T₃ 9612 Resolvemos essa expressão no Wolfram e excluímos a primeira solução que não é física T3 304033 K Input interpretation solve 06 1 0019345 x14 290 14 x 9612 Results More digits 961734 Solução não física x 304033