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July 6, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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TERMODINAMICA TECNICA MAZ 244 LIC.MSC. CONDORI MARZA JAIME AUX. EST. CCERON SUAREZ EVER LUIS
TERMOTECNIA NIA PROBLEMAS DE TERMOTEC AUTOR: G PANKRATOV Problema 5.1 Determinar
la potencia indicada y la potencia efectiva efectiva de de un motor de carburador de 8 cilindros y de cuatro tiempos, si la presión media indicada 7.5x10 5 Pas., el diámetro del cilindro D=0.1m, el recorrido del embolo S=0.095m, la frecuencia de rotación del eje cigüeñal n=3000RPM y el rendimiento mecánico es de 0.8. Datos : i 8 4tiempos pi 7.5 .5x1 x1005 Pa Pass D 0.1.1m m S 0. 0.09 0955m n 3000 3000RRPM 50RPS m 0.8
Solucion: Indicada:: Nos pide hallar hallar Potencia Indicada Sabemos que: Ni
pi Vh i n .... ................................ A 500
de la cual no noss falta Vh
Hallamos Vh 2
Vh
D
4
S
0.12 0.095 7.461x104 [m3 ] 4
Reemplazamos en A pi Vh i n 7.5 .5x1 x1005 7.4 .4661x1 x1004 8 5 0 [KW] W] Re Resp spuesta. 111.9 Ni 111.911 [K 500 500 4
Nos pide hallar Potencia Efectiva : Sab Sabemo emos que que : m
Ne ........ ............ ........ ........ ........ ........ .......... ...... B Ni
jamos: os: Ne m Ni 0.8 111.9 89.52[WK] Respuesta. de B des despe pe jam
Problema 5.2 Determinar
la potencia efectiva y el gasto especifico efectivo de combustible de un motor Diesel de 8 cilindros y de cuatro tiempos, si la presión media indicada p i=7.5x105Pas., el grado de compresión es de 16.5:1 el volumen de la cámara de combustión V c=12x10-5m3, la velocidad angular de rotación del eje cigüeñal es de 220 rad/s, el rendimiento mecanico es de 0.8 y el gasto de combustible B=1.02x10-2 kg/s.
Datos: i8
4tiempos
pi 7.5x10 .5x105 Pas Pas 16.5:1 Vc 12 x105 m3 rad 2200 22 s m 0.8 kg B 1.0 .02x 2x 102 s
Solucion : Operaciones Auxiliares Realizamos conversion de rad/s RPS n
22 0rad 1 rev 35.014 [RPS] s 2 rad
V V Sa Sabbemos que: h c .... ........................................................ 1 Vc De Despe speja jamo moss de 1 Vh : Vh Vc ( 1) 12x1 2x1005 (16.5 1) 1.86x103 [m3 ]
TERMODINAMICA TECNICA MAZ 244 LIC.MSC. CONDORI MARZA JAIME AUX. EST. CCERON SUAREZ EVER LUIS
Solucion:
Nos pide hallar la potencia efectiva : p V i n Sabemos que: Ne e h ................................................ A nos falta pe 500
Hallamos pe : Sabemos que :m
pe pe m pi 0.8 7.5x105 6x105 [Pas] pi
reemplazamos datos en A pe Vh i n 6x1 x1005 1.1.86 86x1 x1003 8 335. 5.01 0144 Respuesta sta Ne 156.30[KW] Respue 500 500 4
Hallamos gasto especifico efectivo de combustible B 3600 1.0 .02x 2x1102 3600 kg be 0.235 Respuesta Ne 156.30 KW h
Problema 5.3 Determinar
el gasto especifico efectivo de combustible combustible en en un motor Diesel de 6 5 cilindros y de 4 tiempos, si la presión media efectiva 7,2x10 Pas. el volumen total del cilindro Va=7,9x10-4 m3, el volumen de la cámara de combustión 6,9x10-5 m3, la frecuencia de rotación del eje cigüeñal 37 RPS y el gasto de combustible 3,8x10-3kg/s.
Datos : i6 4tiempos pe 7.2x1 .2x105 Pas Pas 4 3 Va 7.9x10 m Vc 6.9x105m3 n 37 RPS kg B 3.8 x 103 s
Solucion :
Hallamos el gasto especifico efectivo de combustible B 3600 be ....................................................................... A Nos falta Ne Ne
Hallamos Ne : Ne
pe Vh i n .. .. . .. .. .. .. . B 500
donde : Va Vh Vc Vh Va Vc 7.9x104 6.9x105 7.21x10 .21x104 [m3 ]
Reemplazamos datos en B pe Vh i n 7.2x .2x10 105 77.21 .21x1 x1004 6 3377 Ne 57.62 [KW] 500 500 4 Reemplazamoss dato Reemplazamo datoss en A B 3600 3600 3.8 .8x1 x1003 3600 0.2 37 be Ne 57.62
kg KW h Re spuesta
TERMODINAMICA TECNICA MAZ 244 LIC.MSC. CONDORI MARZA JAIME AUX. EST. CCERON SUAREZ EVER LUIS
Problema 5.4 Determinar
la potencia indicada y la presión media indicada indicada de de un motor Diesel de 4 cilindros y de cuatro tiempos, si la potencia efectiva 100KW, la velocidad angular de rotación del eje cigüeñal ω=157rad/s , el grado de compresión ε=15, el volumen de la cámara de compresión es de 2,5x10-4 m3 y el rendimiento mecánico es de 0,84.
Datos :
Solucion :
i4
Hallamos Potencia Indicada
p V in Ni i h ................................................................ A Nos falta lta pi 500 Hallamos pi
Ne 4tiempos 100 KW rad 157 s 15:1 Vc 2. 2.55x1 x1004 m3 m 0.84
sabemos que : Ne ademas :
pe Vh i n 500 Ne rad pe ............ 1 Nos falta Vh y convertir RPS 500 Vh i n seg
Vh Vc Vc
Vh Vc ( 11)) 2 .5 x 104 (15 1) Vh 3.5x103 [m3 ]
convertimos
rad RPS seg
n
157 157ra radd 1 rev 24.987 [RPS] s 2 rad
reemplazamos datos en 1 pe
500 Ne 50 5000 4 10 1000 5.717x105 [Pas] 3 Vh i n 3.5x10 4 24.987
Hallamos mos Pr esion me meddia Indicada Halla se sabe que que : m
pe pi
5
pi
pe 5.717x10 6.805x10 5x105 [Pas [Pas]] Re Respu spuest estaa 6.80 m 0.84
reemplazamos datos en A pi Vh i n 6.80 6.805x 5x10 105 3. 3.5x 5x10 103 4 24.987 Ni [KW] Respuesta 119.02 500 4 500
TERMODINAMICA TECNICA MAZ 244 LIC.MSC. CONDORI MARZA JAIME AUX. EST. CCERON SUAREZ EVER LUIS
Problema 5.5 Determinar
la potencia indicada y el gasto especifico indicado de combustible de un motor Diesel de 6 cilindros y de cuatro tiempos, si la presión media efectiva p e=6.2x10 5Pas, el diámetro del cilindro D=0.11m, el recorrido del embolo S=0.14m, la velocidad media del embolo cm=8.4 m/s, el gasto de combustible B=5.53x10 -3 kg/s y el rendimiento mecánico es de 0.82.
Datos: i6
pe 4tiempos 6.2 .2x1 x1005 Pa Pass D 0. 0.111 m S 0. 0.114 m m cm 8.4 s kg B 5.53x 5.53x1103 s m 0.82
Solucion : Operaciones Auxiliares 2 2 D S 0.11 0. 14 hallamos Vh : Vh 1.33x103 [m3 ] 4 4 c 8.4 hallamos n : n m 30 [RPS] 2S 2 0.14
Hallamos Hallamos la P otencia Indicada p V in Ni i h .............. .................... A Nos falta pi 500
pe pe 6.2x105 se sabe que : m pi 7.56x105 [Pas] m pi 0.82 reemplazamos ddatos reemplazamos atos en 5A pi Vh i n 7.56x1 7.56x100 1.33x1 1.33x1003 6 30 90.49 [KW] Res Ni Respu puest estaa 500 500 4
Hallamos Gasto especifico indicado de combustible B 3600 bi ............... .................. B Ni
reemplazamos datos en B B 3600 5.5 .533x10 x103 3600 bi . 0.2 2 Ni 90.49
kg KW h Re spuesta
Problema 5.6 Determinar el diámetro del cilindro y el recorrido del embolo de un motor Diesel de 4
cilindros y de cuatro tiempos, si la potencia efectiva es de 80KW, teniendo una presión media efectiva 5 6x10 Pas, la frecuencia de rotación del eje cigüeñal de 1800 RPM y la velocidad media del embolo de 9,6m/s
Datos:
Solucion:
i4 4tiempos Ne 80 KW pe 6x1 x1005 Pas n 1800 1800 RPM RPM 30RPS m cm 9.6 s
Hallamos el diametro de la ecuacion de potencia p V i n 500 Ne Ne e h . ... .. .. ... .. .. .. . 1 Vh 500 pe i n 2
Sabbemos que: Vh Sa igualando :
D
4
S
.... .......................................... ........... 2
12
500 Ne D2 S pe i n 4 D
4 500 Ne ........... ....................... ........................ ................... ....... A S pe i n
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Solucion : como dato tenemos la velocidad media del piston de la cual se puede hallar S se sabe que que:: n
cm c 9.6 Respuesta sta S m 0.16 [m] Respue 2S 2n 2 30
reemplazando reempla zando da datos tos en A 4 500 500 4 580 D 4 500 Ne [m] Respuesta 0.133 S pe i n 0. 16 6x10 4 30
Problema 5.7 Determinar la potencia de las perdidas mecánicas de un motor de carburador de 8 5
cilindros y de cuatro tiempos, si la presión media indicada 7,5x10 Pas. el diámetro del cilindro 0,1m el recorrido del embolo es de 0,095m la frecuencia de rotación del eje cigüeñal 50RPS y el rendimiento mecánico es de 0,8.
Datos : i8 4tiempos pi 7.5 .5x1 x1005 Pas Pas D 0.1 m S 0.09 0.0955 m n 50 RPS m 0.8
Solucion: Operaciones Auxiliares Hallamos volumen de desplazamiento Vh 2 2 D S 0. 1 0.095 Vh 7.461x104 [m3 ] 4 4 Hallamos Potencia de perdidas mecanicas Se sabe que: Np m Ni Ne .... .......................... .... ...................... ................ A debemos de hallar Ni , Ne pi Vh i n 7.5x 7.5x1105 7.46 .461x10 x104 8 50 Ni 111.90[KW] 500 500 4
Ne Ne m Ni
2[KKW] Ne m Ni 0.8 111.9 8899.52[
reemplazando reempla zando da datos tos en A Np m Ni Ne 111.90 89.52 22.388 [K [KW] W] Res esppusta Np m 22.3
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Problema 5.8
Determinar la potencia indicada y la potencia de las perdidas mecánicas de un motor Diesel de 6 cilindros y de dos tiempos, si la presión media efectiva es de 6.36x10 5 Pas, el grado de compresión es de 16:1, el volumen de la cámara de combustión V c=7.8x10-5m3, la frecuencia de rotación del eje cigüeñal es de 35 RPS y el rendimiento mecánico es de 0.84.
Solucion : Datos :
Operaciones Auxiliares
i6
Sabemos que: Vh Vc .... ........................................................ 1 Vc
2tiempos
pe 6.36 .36x1 x1005 Pas 16:1 Vc 7.8x1 .8x1005 m3 n 35 RPS m 0.84
De Despe speja jamo moss de 1 Vh : 8x1005(1 (166 1) 1.17x103[[m m3 ] Vh Vc ( 1) 7.8x1
Hallamos Potencia indicada se sabe que: m
Ne de la cual tenemos que hallar Ne Ni
pe Vh i n 6.36 .36x10 x105 1.17x .17x1103 6 35 Ne 156.2 6 [KW] 500 500 2 N 156.26 Ni e 0.84 m 186. 6.02 02 [K [KW] W] Re Resp spuesta Ni 18
Hallamos Potencia de perdidas mecanicas Np m Ni Ne Np m 186.02 156.2 6
Np m 29 29..76 [KW] Respuesta
Problema 5.9 Determinar la presión media indicada y la presión media de perdidas mecánicas de un
motor de carburador de 8 cilindros y de cuatro tiempos, si la potencia efectiva 145KW, el diámetro del cilindro es de 0,1m y el recorrido del embolo 0,09m si la velocidad media del embolo 12 12m/s m/s y el rendimiento mecánico es de 0.8.
os : Datos: i8 4tiempos Ne 145 KW D 0.1 m S 0.09 m m cm 12 .0 s m 0.8
Solucion : Operaciones A uxiliares como dato tenemos la velocidad velocidad media del piston de la cual se puede hallar n se sabe que: n
cm 12 .0 m 66.66 2 S 2 0.09 s
hallamos Vh : 2
Vh
DS 4
2
0.1 0.09 7.07x104 [m3 ] 4
TERMODINAMICA TECNICA MAZ 244 LIC.MSC. CONDORI MARZA JAIME AUX. EST. CCERON SUAREZ EVER LUIS
Solucion :
Hallamos Presion media indicada pe pi
sabemos que : m ademas :
Ne
pi
pe
.. .. ... .. .. ... .. .. ... .. 1
m
pe Vh i n 500 Ne pe 500 Vh i n
p e
500 Ne
Vh i n
50 5000 4 145
7.69x105 [Pas]
7.0 .07x 7x1104 8 66 66.6 .666
reemp ree mpla lazan zando do en 1 7.69x105 pi m 0.8 pe
pi 9.61 9.61x10 x105 [Pas [Pas]] Re Respu spueesta
Hallamos Presion media de perdidas mecanicas se sabe que : pp m pi pe 9.61x105 7.69x105 pp m 1.9 .92x1 2x1005 [Pa [Pas] s] Re Resp spue uest sta
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Problema 5.10 Determinar la potencia efectiva y el gasto especifico efectivo de combustible combustible de un
motor de carburador de 8 cilindros y de cuatro tiempos si el trabajo indicado de los gases durante un ciclo 649J, el diámetro del cilindro 0,1m el recorrido del embolo 0,095m, la velocidad media del embolo 9,5m/s -3 el rendimiento mecánico 0,85 y el gasto de combustible es de 9,7x10 kg/s.
Datos:
ionn : Solucio
i8 4tiempos Wi 649 J D 0.1 m S 0. 0.09 0955 m m cm 9.5 s
Operaciones Auxiliares
m
0.85
kg B 9. 9.7x 7x110 s 3
como dato tenemos la velocidad media del piston de la cual se puede hallar n se sabe que que:: n
cm 9.5 m 50 2 S 2 0.095 s
hallamos Vh : D2 S 0.12 00..09 5 Vh 7.46x104 [m3 ] 4 4 Hallamos Potencia efectiva
pe Vh i n ......................... ............ ................ ... A 500 tenemos como dato Wi de la cual podemos hallar pi Ne
pi m
Wi 649 8.69x105 [Pas] 4 Vh 7.46 .46x1 x100
pe pe m pi 0.85 8.69x105 7.38x105 [Pas] pi
reemplazamos reempla zamos da datos tos en A pe Vh i n 7.38x 7.38x10 105 7.46x104 8 50 Ne 500 500 4 0.11 [KW] Re Respu spuest estaa Ne 11110.11 efectivo de combustible Hallamos gasto especifico 3 B 360 3600 9.7x1 .7x100 3600 be 110.11
Ne
kg Respuesta KW h
be 0.317
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