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효율성 =(작업 출력) / (열 입력)
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어디:
작업 결과 엔진이 생산하는 일의 양으로 줄(J) 단위로 측정됩니다.
열 입력 엔진에 공급되는 열에너지의 양으로 줄(J) 단위로 측정됩니다.
디젤 엔진의 작업 출력을 계산하려면 다음 공식을 사용할 수 있습니다.
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작업 출력 =(토크 x 각변위) / 시간
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어디:
토크 는 뉴턴 미터(N·m) 단위로 측정되는 엔진에 의해 생성되는 비틀림 힘입니다.
각 변위 라디안(rad) 단위로 측정되는 엔진 크랭크샤프트의 회전량입니다.
시간 는 크랭크샤프트가 각도 변위를 통해 회전하는 데 걸리는 시간으로, 초(s) 단위로 측정됩니다.
디젤 엔진에 대한 열 입력을 계산하려면 다음 공식을 사용할 수 있습니다.
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열 입력 =(연료 질량 유량 x 낮은 발열량)
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어디:
연료 질량 유량 엔진이 소비하는 연료량을 초당 킬로그램(kg/s)으로 측정합니다.
낮은 발열량 1kg의 연료가 완전히 연소될 때 방출되는 열에너지의 양으로, 킬로그램당 줄(J/kg)로 측정됩니다.
작업 출력과 열 입력을 계산한 후에는 이 값을 효율 공식에 대체하여 디젤 엔진의 효율을 계산할 수 있습니다.
예를 들어, 디젤 엔진이 200N·m의 토크를 생성하고 1초에 2π 라디안으로 크랭크축을 회전시키며 42MJ/kg의 낮은 발열량으로 0.1kg/s의 연료를 소비한다면 그 효율을 계산할 수 있습니다. 다음과 같이:
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작업 출력 =(200 N·m x 2π rad) / 1 s =1256.64 J
열 입력 =(0.1kg/s x 42MJ/kg) =4.2MJ/s
효율 =(1256.64J / 4.2MJ/s) =0.299
따라서 디젤엔진의 효율은 29.9%이다.
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