দ্বৈত চক্র: এটির সাথে সম্পর্কিত 11টি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়

সন্তুষ্ট : দ্বৈত চক্র

দ্বৈত চক্র কি?

দ্বৈত দহন চক্র | মিশ্র চক্র | সাবাথে চক্র

দ্বৈত চক্রের নামকরণ করা হয়েছে রাশিয়ান-জার্মান ইঞ্জিনিয়ার গুস্তাভ ট্রিক্লারের নামে। এটি মিশ্র চক্র, ট্রিঙ্কলার চক্র, সিলিগার চক্র বা সাবাথে চক্র নামেও পরিচিত।.

দ্বৈত চক্র হল ধ্রুব ভলিউম অটো চক্র এবং ধ্রুব চাপ ডিজেল চক্রের সংমিশ্রণ। এই চক্রে তাপ সংযোজন দুটি অংশে সঞ্চালিত হয়। আংশিক তাপ সংযোজন অটো চক্রের অনুরূপ ধ্রুবক আয়তনে ঘটে যখন অবশিষ্ট আংশিক তাপ সংযোজন ডিজেল চক্রের মতো ধ্রুবক চাপে সঞ্চালিত হয়। তাপ সংযোজনের এই ধরনের পদ্ধতির তাৎপর্য হল এটি সম্পূর্ণ জ্বলনের জন্য জ্বালানিতে আরও সময় দেয়।

ডুয়েল সাইকেল পিভি ডায়াগ্রাম | দ্বৈত চক্র টিএস ডায়াগ্রাম

দ্বৈত চক্র নিম্নলিখিত ক্রিয়াকলাপগুলি নিয়ে গঠিত:

  • প্রক্রিয়া 1-2 বিপরীতমুখী diabatic বা অনুসরণ করে আইসেনট্রপিক সঙ্কোচন
  • প্রক্রিয়া 2-3 ধ্রুবক ভলিউম আংশিক তাপ সংযোজন সঞ্চালিত হয়
  • প্রক্রিয়া 3-4 ধ্রুবক চাপ আংশিক তাপ সংযোজন সঞ্চালিত হয়
  • প্রক্রিয়া 4-5 বিপরীতমুখী diabatic বা isentropic সম্প্রসারণ অনুসরণ করে।
  • প্রক্রিয়া 5-1 ধ্রুবক ভলিউম তাপ প্রত্যাখ্যান সঞ্চালিত হয়

দ্বৈত চক্র দক্ষতা | দ্বৈত চক্র তাপ দক্ষতা

দ্বৈত চক্রের দক্ষতা দ্বারা দেওয়া হয়

\\eta_{dual}=1-\\frac{1}{r_k^{\\gamma -1}}[\\frac{r_pr_c^\\gamma -1}{(r_p-1)+r_p\\gamma (r_c-1)}]

যেখানে, আরp = চাপ অনুপাত = P3/P2

rk = কম্প্রেশন অনুপাত = V1/V2

rc = কাটঅফ অনুপাত = ভি4 /V3

re = সম্প্রসারণ অনুপাত = V5/V4

যখন rc = 1, চক্র হয়ে যায় অটো চক্র

rp = 1, চক্র হয়ে যায় ডিজেল চক্র.

ডুয়েল সাইকেল পিভি এবং টিএস ডায়াগ্রাম

এয়ার স্ট্যান্ডার্ড ডুয়েল সাইকেল | দ্বৈত চক্র দক্ষতা আহরণ

দ্বৈত চক্র নিম্নলিখিত ক্রিয়াকলাপগুলি নিয়ে গঠিত:

  • প্রক্রিয়া 1-2 বিপরীতমুখী diabatic বা অনুসরণ করে আইসেনট্রপিক সঙ্কোচন
  • প্রক্রিয়া 2-3 ধ্রুবক ভলিউম আংশিক তাপ সংযোজন সঞ্চালিত হয়
  • প্রক্রিয়া 3-4 ধ্রুবক চাপ আংশিক তাপ সংযোজন সঞ্চালিত হয়
  • প্রক্রিয়া 4-5 বিপরীতমুখী diabatic বা isentropic সম্প্রসারণ অনুসরণ করে।
  • প্রক্রিয়া 5-1 ধ্রুবক ভলিউম তাপ প্রত্যাখ্যান সঞ্চালিত হয়

সরবরাহ করা মোট তাপ দ্বারা দেওয়া হয়

Q_s=mC_v [T_3-T_2 ]+mC_p [T_4-T_3]

যেখানে তাপ স্থির ভলিউমে সরবরাহ করা হয়

Q_v= mC_v [T_3-T_2 ]

যেখানে অবিরাম চাপে তাপ সরবরাহ করা হয়

Q_p= mC_p [T_4-T_3]

ধ্রুবক আয়তনে প্রত্যাখ্যান করা তাপ দ্বারা দেওয়া হয়

Q_r= mC_v [T_5-T_1 ]

দ্বৈত চক্রের দক্ষতা দ্বারা দেওয়া হয়

\\eta=\\frac{(mC_v [T_3-T_2 ]+mC_p [T_4-T_3 ]-mC_v [T_5-T_1 ])}{(mC_v [T_3-T_2 ]+mC_p [T_4-T_3])}

\\\\\\eta=1-\\frac{(T_5-T_1)}{([T_3-T_2 ]+\\gamma[T_4-T_3])}\\\\\\\\ \\eta_{dual}=1-\\frac{1}{r_k^{\\gamma -1}}[\\frac{r_pr_c^\\gamma -1}{(r_p-1)+r_p\\gamma (r_c-1)}]

যেখানে, আরp = চাপ অনুপাত = P3/P2

rk = কম্প্রেশন অনুপাত = V1/V2                 

rc = কাটঅফ অনুপাত = ভি4 /V3

re = সম্প্রসারণ অনুপাত = V5/V4

যখন আরc = 1, চক্রটি অটো চক্রে পরিণত হয়

rp = 1, চক্রটি ডিজেল চক্রে পরিণত হয়।

দ্বৈত চক্রের কার্যকর চাপ গড়

দ্বৈত চক্রের গড় কার্যকর চাপ দ্বারা দেওয়া হয়

MEP=\\frac{(P_1 [\\gamma r_p r_k^\\gamma (r_c-1)+r_k^\\gamma (r_p-1)-r_k (r_p r_c^\\gamma-1) ] )}{ (\\গামা-1)(r_k-1) }

যেখানে, আরp = চাপ অনুপাত = P3/P2

rk = কম্প্রেশন অনুপাত = V1/V2

rc = কাটঅফ অনুপাত = ভি4 /V3

re = সম্প্রসারণ অনুপাত = V5/V4

অটো ডিজেল ডুয়াল সাইকেল নকশা

অটো ডিজেল ডুয়েল সাইকেল
চিত্র ক্রেডিট: উইকিপিডিয়া কমন্স

অটো, ডিজেল এবং দ্বৈত চক্রের মধ্যে তুলনা

কেস 1: অনুরূপ কম্প্রেশন অনুপাত এবং অনুরূপ তাপ i/p এর জন্য এই সম্পর্ক হবে

[Qin]আতর = [প্রin]ডিজেল

[QR]আতর< [প্রশ্নR]ডিজেল

\\\\\\eta=1-\\frac{Q_R}{Q_{in}}\\\\\\\\\\eta_D<\\eta_O

এই ক্ষেত্রে একই কম্প্রেশন অনুপাত এবং সমান তাপ ইনপুট হবে

\\eta_D<\\eta_{dual}<\\eta_O

কেস 2: এই ক্ষেত্রে, একই কম্প্রেশন অনুপাত এবং একই তাপ-প্রত্যাখ্যান, এই সম্পর্ক হবে

[Qin]আতর> [প্রin]ডিজেল

[QR]আতর= [প্রR]ডিজেল

\\\\\\eta=1-\\frac{Q_R}{Q_{in}}\\\\\\\\\\eta_D<\\eta_O

এই ক্ষেত্রে, একই কম্প্রেশন অনুপাত এবং একই তাপ-প্রত্যাখ্যান।

\\eta_D<\\eta_{dual}<\\eta_O

কেস 3: এই ক্ষেত্রে, একই সর্বোচ্চ তাপমাত্রা এবং একই তাপ-প্রত্যাখ্যান।

[QR]আতর= [প্রR]ডীজ়ল্

[Qin]ডীজ়ল্> [প্রশ্নin]আতর

\\\\\\eta=1-\\frac{Q_R}{Q_{in}}\\\\\\\\\\eta_D>\\eta_O

একই সর্বোচ্চ তাপমাত্রা এবং একই তাপ প্রত্যাখ্যানের জন্য

\\eta_D>\\eta_{dual}>\\eta_O

ডুয়াল ফুয়েল ইঞ্জিন সাইকেল | মিশ্র দ্বৈত চক্র

ডুয়েল সাইকেল ইঞ্জিন

ডুয়াল ফুয়েল ইঞ্জিন মূলত ডিজেল সাইকেলে কাজ করে। বায়বীয় জ্বালানী [প্রাকৃতিক গ্যাস] উচ্চ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে একটি সুপারচার্জারের মাধ্যমে ইঞ্জিনের গ্রহণ ব্যবস্থায় প্রবর্তিত হয়।

সাকশন স্ট্রোকের সময়, স্পার্ক-ইগ্নিটেড ইঞ্জিনে ব্যবহৃত অটো চক্রের অনুসরণ করে সিলিন্ডারে হালকা বাতাস থেকে জ্বালানি অনুপাত [বায়ু থেকে প্রাকৃতিক গ্যাসের মিশ্রণ] টানা হয়। পাইলট ফুয়েলের একটি ছোট চার্জ টপ ডেড সেন্টারের কাছে ইনজেকশন করা হয় এবং সিআই ইঞ্জিনের মতোই এটি কম্প্রেশন স্ট্রোকের শেষের দিকে জ্বলে ওঠে, যার ফলে সেকেন্ডারি গ্যাস জ্বলে যায়। দহন মসৃণ এবং দ্রুত সঞ্চালিত হয়।

দ্বৈত-জ্বালানী ইঞ্জিনে পাইলট জ্বালানী এবং গৌণ জ্বালানী উভয়ই একটি কম্প্রেশন ইগনিশন ইঞ্জিনে একই সাথে জ্বলে। সাকশন স্ট্রোকে সেকেন্ডারি ফুয়েল কম্প্রেশন করার পর পাইলট ফুয়েল ইগনিশনের উৎস হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

এই ইঞ্জিনের অপারেটিং খরচ প্রচলিত ডিজেল ইঞ্জিনের চেয়ে কম ডেলিভারি পাওয়ার, উচ্চ টর্ক এবং ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়ার সাথে আপস না করে।

দ্বৈত চক্র আবেদন

  • দ্বৈত চক্র ব্যাপকভাবে ছোট প্রপালশন ইঞ্জিন এবং পোর্টেবল ভারী শুল্ক যন্ত্রপাতি যেমন কামিন্স ইত্যাদি কোম্পানির ড্রিলিং মেশিনের জন্য ব্যবহৃত হয়। মোবাইল সরঞ্জামগুলিতে দ্বৈত চক্র ব্যবহৃত হওয়ার প্রধান কারণ হল এটি অটো এবং ডিজেল চক্রের তুলনায় ভর অনুপাতের উচ্চ শক্তি প্রদান করে।
  • বিমান এবং জাহাজে তাদের বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। ডুয়েল সাইকেল ইঞ্জিনকে সামুদ্রিক ইঞ্জিনও বলা হয়।

দ্বৈত চক্রের সুবিধা

  1. উচ্চ তাপ ফলন - মিথেনের প্রতি ইউনিট ভরের জ্বালানীতে সর্বোচ্চ তাপ আউটপুট রয়েছে, 50,500kJ তাপ/কেজি পেট্রোল পোড়া বা 44,390kJ তাপ/কেজি ডিজেল পোড়ানোর তুলনায় 43,896kJ/kg মিথেন পুড়েছে। অনেক দ্বৈত-দহন ইঞ্জিন প্রাকৃতিক গ্যাস ব্যবহার করে যার প্রাথমিক উপাদান মিথেন স্টার্টার জ্বালানী হিসাবে উচ্চ তাপ উৎপাদনের কারণে।
  2. একটি দ্বৈত জ্বালানী জ্বলন ইঞ্জিন সহ, একটির পরিবর্তে দুটি জ্বালানী কিনতে হবে। এটি সাহায্য করতে পারে যখন জাহাজে উভয় জ্বালানী কম থাকে এবং ইঞ্জিন যে দুটি জ্বালানী গ্রহণ করে তার মধ্যে একটি পুনরায় জ্বালানীর অবস্থানে থাকে না।
  3. পরিষ্কার জ্বালানী এবং অর্থনৈতিক সঞ্চয়স্থানের মধ্যে একটি সম্ভাব্য ভারসাম্য - প্রাকৃতিক গ্যাসের উচ্চ সঞ্চয় চাপ এবং ভলিউম প্রয়োজন কিন্তু ভাল দহন দক্ষতা অফার করে। ডিজেল সংরক্ষণ করা সহজ (এটি একটি তরল তেল) কিন্তু অন্যান্য জ্বালানির মতো একই তাপমাত্রা এবং চাপের জন্য দ্রুত পুড়ে যায় না। একটি দ্বৈত দহন ইঞ্জিনের সাহায্যে, কেউ ডিজেল ইঞ্জিন চালু করতে পারে তারপর দহন স্থান যথেষ্ট গরম হলে প্রাকৃতিক গ্যাসে স্যুইচ করতে পারে।

দ্বৈত চক্র সমস্যা এবং সমাধান

একটি CI ইঞ্জিনের কম্প্রেশন রেশিও 10। ধ্রুবক আয়তনে মুক্ত হওয়া তাপ মোট তাপের 2/3 এবং অবশিষ্টটি স্থির চাপে মুক্ত হয়। প্রাথমিক চাপ এবং তাপমাত্রা 1 বার এবং 27oC. সর্বাধিক চক্র চাপ 40 বার। কম্প্রেশন এবং প্রসারণের শেষে তাপমাত্রা খুঁজুন। [পিভি1.35 = C, ϒ = 1.4]

সমাধান: rk = 10, পি1 = 1 বার = 100 kPa, T1=27 C = 300K, P3 = পি4 = 40 বার, পিভি1.35 = C, ϒ = 1.4

\\\\T_2=T_1 r_k^{n-1}=300*10^{0.35}=671 K\\\\\\\\ P_2=P_1 r_k^n=100*10^{1.35}=2238.7 kPa\\\\\\\\ \\frac{P_2}{P_3}=\\frac{T_2}{T_3}\\\\\\\\ \\frac{2238.7}{671}=\\frac{400}{T_3}\\\\\\\\ T_3=1199\\;K

স্থির ভলিউমে তাপ ইনপুট

\\\\Q_v=C_v [T_3-T_2 ]=0.718*[1199-671]=379kJ/kg\\\\\\\(2/3)*Q=Q_v\\\\\\\ Q =(3/2)*379=568.5 kJ/kg\\\\\\\\ C_p [T_4-T_3 ]=Q/3\\\\\\\\\1.005*[T_4-1199]=568.5/3 \\\\\\\\ T_4=1387.55 কে

\\\\r_c=(V_4/V_3) =(T_4/T_3) =(1387.55/1199)=1.157\\\\\\\\ r_e=\\frac{r_k}{r_c} =\\frac{10}{1.157}=8.64\\\\\\\\ T_5=\\frac{T_4}{r_e^{n-1}} =\\frac{1387.55}{8.64^{0.35}} =652.33 K

কম্প্রেশন এয়ারের আগে একটি এয়ার স্ট্যান্ডার্ড ডুয়াল সাইকেল 100 kPa এবং 300K। কম্প্রেশনের সময় ভলিউম 0.07 মি থেকে পরিবর্তিত হয়3 0.004m যাও3. ধ্রুবক চাপ তাপ সংযোজনের জন্য, তাপমাত্রা 1160 C থেকে 1600C পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। কম্প্রেশন অনুপাত খুঁজুন; চক্রের জন্য কার্যকর চাপ এবং কাট-অফ অনুপাত মানে।

P1 = 100 kPa, T1=27 C = 300K

তুলনামূলক অনুপাত

r_k=[V_1/V_2] =[0.07/0.004]=17.5

T3 = 1160C = 1433 কে, টি4 = 1600 C = 1873 কে

isentropic কম্প্রেশন প্রক্রিয়া জন্য

\\\\P_1 V_1^\\gamma=P_2 V_2^\\gamma\\\\\\\\ P_2=P_1 r_k^{\\gamma}=100*17.5^{1.4}=5498.6 kPa\\\\\\\\ \\frac{T_2}{T_1}=r_k^{\\gamma -1}\\\\\\\\ T_2=300*17.5^{1.4-1}=942.6 K

কাট-অফ অনুপাত

\\\\r_c=[T_4/T_3 ]=[1873/1433]=1.307\\\\\\\\ Also \\;\\\\\\\\ r_c=[V_4/V_3] =1.307\\\\\\\\ V_4=1.307*0.004=5.228*10^{-3} m^3

isentropic সম্প্রসারণ প্রক্রিয়ার জন্য

\\\\T_5/T_4 =[V_4/V_5] ^{\\gamma-1}\\\\\\\\ (T_5/1873)=[\\frac{(5.228*10^{-3})}{0.07}]^{1.4-1}\\\\\\\\ T_5=663.48 K

মোট তাপ সরবরাহ করা হয়েছে

\\\\Q_s=C_v [T_3-T_2 ]+C_p [T_4-T_3 ]\\\\\\\\ Q_s=0.717*(1433-942.6)+1.005*(1873-1433)\\\\\\ \\ Q_s=793.81 kJ

তাপ প্রত্যাখ্যান

\\\\Q_r=C_v (T_5-T_1)\\\\\\\\ Q_r=0.717*(663.45-300)=260.6 kJ

দ্বারা সম্পন্ন কাজ দেওয়া হয়

W=Q_s-Q_r = 793.81-260.6 = 533.21 kJ

দ্বৈত চক্রের জন্য কার্যকর চাপ গড়

\\\\MEP=\\frac{W}{(V_1-V_2 )}\\\\\\\\ MEP=\\frac{W}{V_1-\\frac{V_1}{17.5}}=\\frac{533.21}{0.07-\\frac{0.07}{17.5}}\\\\\\\\ MEP=8078.94 kPa=8.0789 MPa

FAQ

Q.1) দ্বৈত চক্র কোথায় ব্যবহৃত হয়?

উত্তর: – ডুয়াল সাইকেলটি ছোট প্রপালশন ইঞ্জিন এবং পোর্টেবল হেভি ডিউটি ​​যন্ত্রপাতি যেমন কামিন্স ইত্যাদি কোম্পানির ড্রিলিং মেশিনের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। মোবাইল ইকুইপমেন্টে ডুয়াল সাইকেল ব্যবহার করার প্রধান কারণ হল এটি অটোর তুলনায় ভরের অনুপাতের উচ্চ শক্তি প্রদান করে। ডিজেল চক্র।

বিমান এবং জাহাজে তাদের বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। ডুয়েল সাইকেল ইঞ্জিনকে সামুদ্রিক ইঞ্জিনও বলা হয়।

Q.2) দ্বৈত চক্রের কার্যক্ষমতা কী?

দ্বৈত চক্রের দক্ষতা দ্বারা দেওয়া হয়

\\eta_{dual}=1-\\frac{1}{r_k^{\\gamma -1}}[\\frac{r_pr_c^\\gamma -1}{(r_p-1)+r_p\\gamma (r_c-1)}]

যেখানে, আরp = চাপ অনুপাত = P3/P2

rk = কম্প্রেশন অনুপাত = V1/V2

rc = কাটঅফ অনুপাত = ভি4 /V3

re = সম্প্রসারণ অনুপাত = V5/V4

যখন আরc = 1, চক্রটি অটো চক্রে পরিণত হয়

rp = 1, চক্রটি ডিজেল চক্রে পরিণত হয়।

Q.3) ডিজেল ইঞ্জিন পরিচালনায় দ্বৈত চক্রের গুরুত্ব কী?

ডুয়াল ফুয়েল ইঞ্জিন মূলত ডিজেল সাইকেলে কাজ করে। বায়বীয় জ্বালানী [প্রাকৃতিক গ্যাস] উচ্চ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে একটি সুপারচার্জারের মাধ্যমে ইঞ্জিনের গ্রহণ ব্যবস্থায় প্রবর্তিত হয়।

সাকশন স্ট্রোকের সময়, স্পার্ক-ইগ্নিটেড ইঞ্জিনে ব্যবহৃত অটো চক্রের অনুসরণ করে সিলিন্ডারে হালকা বাতাস থেকে জ্বালানি অনুপাত [বায়ু থেকে প্রাকৃতিক গ্যাসের মিশ্রণ] টানা হয়। পাইলট ফুয়েলের একটি ছোট চার্জ টপ ডেড সেন্টারের কাছে ইনজেকশন করা হয় এবং সিআই ইঞ্জিনের মতোই এটি কম্প্রেশন স্ট্রোকের শেষের দিকে জ্বলে ওঠে, যার ফলে সেকেন্ডারি গ্যাস জ্বলে যায়। দহন মসৃণ এবং দ্রুত সঞ্চালিত হয়।

দ্বৈত-জ্বালানী ইঞ্জিনে পাইলট জ্বালানী এবং গৌণ জ্বালানী উভয়ই একটি কম্প্রেশন ইগনিশন ইঞ্জিনে একই সাথে জ্বলে। সাকশন স্ট্রোকে সেকেন্ডারি ফুয়েল কম্প্রেশন করার পর পাইলট ফুয়েল ইগনিশনের উৎস হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

এই ইঞ্জিনের অপারেটিং খরচ প্রচলিত ডিজেল ইঞ্জিনের চেয়ে কম ডেলিভারি পাওয়ার, উচ্চ টর্ক এবং ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়ার সাথে আপস না করে।

Q.4) দ্বৈত চক্রকে মিশ্র চক্র বলা হয় কেন?

ডুয়াল ফুয়েল ইঞ্জিন মূলত ডিজেল সাইকেলে কাজ করে। বায়বীয় জ্বালানী [প্রাকৃতিক গ্যাস] উচ্চ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে একটি সুপারচার্জারের মাধ্যমে ইঞ্জিনের গ্রহণ ব্যবস্থায় প্রবর্তিত হয়।

সাকশন স্ট্রোকের সময়, স্পার্ক-ইগ্নিটেড ইঞ্জিনে ব্যবহৃত অটো চক্রের অনুসরণ করে সিলিন্ডারে হালকা বাতাস থেকে জ্বালানি অনুপাত [বায়ু থেকে প্রাকৃতিক গ্যাসের মিশ্রণ] টানা হয়। পাইলট ফুয়েলের একটি ছোট চার্জ টপ ডেড সেন্টারের কাছে ইনজেকশন করা হয় এবং সিআই ইঞ্জিনের মতোই এটি কম্প্রেশন স্ট্রোকের শেষের দিকে জ্বলে ওঠে, যার ফলে সেকেন্ডারি গ্যাস জ্বলে যায়। দহন মসৃণ এবং দ্রুত সঞ্চালিত হয়।

দ্বৈত-জ্বালানী ইঞ্জিনে পাইলট জ্বালানী এবং গৌণ জ্বালানী উভয়ই একটি কম্প্রেশন ইগনিশন ইঞ্জিনে একই সাথে জ্বলে। সাকশন স্ট্রোকে সেকেন্ডারি ফুয়েল কম্প্রেশন করার পর পাইলট ফুয়েল ইগনিশনের উৎস হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

এই ইঞ্জিনের অপারেটিং খরচ প্রচলিত ডিজেল ইঞ্জিনের চেয়ে কম ডেলিভারি পাওয়ার, উচ্চ টর্ক এবং ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়ার সাথে আপস না করে।

Q.5) দ্বৈত চক্রে কাট অফ রেশিও কি?

দ্বৈত চক্রের কাট-অফ অনুপাত দ্বারা দেওয়া হয়

rc = কাটঅফ অনুপাত = ভি4 /V3

কোথায়, ভি4 = ধ্রুব চাপে আংশিক তাপ যোগ করার পর আয়তন

V3 = ধ্রুব ভলিউমে আংশিক তাপ যোগ করার পর আয়তন

Q.6) ডুয়েল সাইকেল PV এবং TS ডায়াগ্রাম কি? ?

উত্তর দেখতে এখানে ক্লিক করুন

Q.7) দ্বৈত চক্র সমাধানের উদাহরণ।

একটি CI ইঞ্জিনের কম্প্রেশন রেশিও 10। ধ্রুবক আয়তনে মুক্ত হওয়া তাপ মোট তাপের 2/3 এবং অবশিষ্টটি স্থির চাপে মুক্ত হয়। প্রাথমিক চাপ এবং তাপমাত্রা 1 বার এবং 27oC. সর্বাধিক চক্র চাপ 40 বার। কম্প্রেশন এবং প্রসারণের শেষে তাপমাত্রা খুঁজুন। [পিভি1.35 = C, ϒ = 1.4]

সমাধান: rk = 10, পি1 = 1 বার = 100 kPa, T1=27 C = 300K, P3 = পি4 = 40 বার, পিভি1.35 = C, ϒ = 1.4

\\\\T_2=T_1 r_k^{n-1}=300*10^{0.35}=671 K\\\\\\\\ P_2=P_1 r_k^n=100*10^{1.35}=2238.7 kPa\\\\\\\\ \\frac{P_2}{P_3}=\\frac{T_2}{T_3}\\\\\\\\ \\frac{2238.7}{671}=\\frac{400}{T_3}\\\\\\\\ T_3=1199\\;K

স্থির ভলিউমে তাপ ইনপুট

\\\\Q_v=C_v [T_3-T_2 ]=0.718*[1199-671]=379kJ/kg\\\\\\\(2/3)*Q=Q_v\\\\\\\ Q =(3/2)*379=568.5 kJ/kg\\\\\\\\ C_p [T_4-T_3 ]=Q/3\\\\\\\\\1.005*[T_4-1199]=568.5/3 \\\\\\\\ T_4=1387.55 কে

\\\\r_c=(V_4/V_3) =(T_4/T_3) =(1387.55/1199)=1.157\\\\\\\\ r_e=\\frac{r_k}{r_c} =\\frac{10}{1.157}=8.64\\\\\\\\ T_5=\\frac{T_4}{r_e^{n-1}} =\\frac{1387.55}{8.64^{0.35}} =652.33 K

কম্প্রেশন এয়ারের আগে একটি এয়ার স্ট্যান্ডার্ড ডুয়াল সাইকেল 100 kPa এবং 300K। কম্প্রেশনের সময় ভলিউম 0.07 মি থেকে পরিবর্তিত হয়3 0.004m যাও3. ধ্রুবক চাপ তাপ সংযোজনের জন্য, তাপমাত্রা 1160 C থেকে 1600C পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। কম্প্রেশন অনুপাত খুঁজুন; চক্রের জন্য কার্যকর চাপ এবং কাট-অফ অনুপাত মানে।

P1 = 100 kPa, T1=27 C = 300K

তুলনামূলক অনুপাত

r_k=[V_1/V_2] =[0.07/0.004]=17.5

T3 = 1160C = 1433 কে, টি4 = 1600 C = 1873 কে

isentropic কম্প্রেশন প্রক্রিয়া জন্য

\\\\P_1 V_1^\\gamma=P_2 V_2^\\gamma\\\\\\\\ P_2=P_1 r_k^{\\gamma}=100*17.5^{1.4}=5498.6 kPa\\\\\\\\ \\frac{T_2}{T_1}=r_k^{\\gamma -1}\\\\\\\\ T_2=300*17.5^{1.4-1}=942.6 K

কাট-অফ অনুপাত

\\\\r_c=[T_4/T_3 ]=[1873/1433]=1.307\\\\\\\\ Also \\;\\\\\\\\ r_c=[V_4/V_3] =1.307\\\\\\\\ V_4=1.307*0.004=5.228*10^{-3} m^3

isentropic সম্প্রসারণ প্রক্রিয়ার জন্য

\\\\T_5/T_4 =[V_4/V_5] ^{\\gamma-1}\\\\\\\\ (T_5/1873)=[\\frac{(5.228*10^{-3})}{0.07}]^{1.4-1}\\\\\\\\ T_5=663.48 K

মোট তাপ সরবরাহ করা হয়েছে

\\\\Q_s=C_v [T_3-T_2 ]+C_p [T_4-T_3 ]\\\\\\\\ Q_s=0.717*(1433-942.6)+1.005*(1873-1433)\\\\\\ \\ Q_s=793.81 kJ

তাপ প্রত্যাখ্যান

\\\\Q_r=C_v (T_5-T_1)\\\\\\\\ Q_r=0.717*(663.45-300)=260.6 kJ

দ্বারা সম্পন্ন কাজ দেওয়া হয়

W=Q_s-Q_r = 793.81-260.6 = 533.21 kJ

দ্বৈত চক্রের জন্য কার্যকর চাপ গড়

\\\\MEP=\\frac{W}{(V_1-V_2 )}\\\\\\\\ MEP=\\frac{W}{V_1-\\frac{V_1}{17.5}}=\\frac{533.21}{0.07-\\frac{0.07}{17.5}}\\\\\\\\ MEP=8078.94 kPa=8.0789 MPa

পলিট্রপিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে জানতে (এখানে ক্লিক করুন)এবং Prandtl নম্বর (এখানে ক্লিক করুন)

মতামত দিন