Em um motor de avião a pistão, quanto calor deve ser removido pelo radiador de óleo?

Question

Em um motor de avião a pistão, quanto calor deve ser removido pelo radiador de óleo?

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É bastante simples calcular o calor e a energia gerados pelo processo de combustão, dados os valores de deslocamento, RPM e vazão mássica do combustível. Da mesma forma, o poder exaurido pode ser calculado com conhecimento do EGT e conservação de massa. A diferença é dissipada como calor, do resfriamento a ar dos cilindros e do resfriador de óleo. Estou procurando uma relação aproximada entre o resfriador de óleo e a dissipação de calor do cilindro.

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por user34656 02.10.2018 / 21:23

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De acordo com Fundamentos de Powerplants for Aircraft , citado em < a Mike https://rads.stackoverflow.com/amzn/click/1718608950 "> Mike Busch em Engines (capítulo 2)," Outras perdas térmicas "representam 12,2% da energia do combustível :

Condução ao ar: 7,2%
Condução para óleo: 1,6%
Radiação e misc: 3,4%

As outras duas áreas de perda são exaustão (51,6%) e mecânica (36,2%).

Eu não sei como a "dissipação de calor do cilindro" se encaixaria nessa classificação (alguma combinação de condução de ar e perdas de atrito?), mas olhando apenas para as perdas de condução dá uma relação de ar para óleo de 4.5: 1. / p>

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Normalmente, em um motor alternativo resfriado a ar, para a quantidade total de energia química liberada durante a combustão, cerca de 40-45% sai do tubo de escape como calor nos gases de escape, 25-30% dessa energia é transferida para a hélice através do virabrequim como energia mecânica, 15-20% ou mais sai do motor do ar frio que flui através da carenagem sobre o bloco do motor, e os 5-10% finais são removidos através do resfriador de óleo.

FONTE: O MOTOR DE AERONAVES E SUA OPERAÇÃO - PWA 109702, pp 19 - Pratt & Whitney Aircraft Corporation, 1949.

Eu sabia que tinha isso na minha biblioteca em algum lugar.

Se dermos uma olhada em um avião, por exemplo, um SR-22 na decolagem, o motor IO-540 consome cerca de 25 gal / h de 100LL e produz 310 BHP, ou está produzindo 8.3E8 Joules de energia mecânica por hora. Com uma densidade de energia química de 40MJ / kg para 100LL, isso significa que cerca de 2,6E9 Joules de energia química são fornecidos ao motor a cada hora, proporcionando assim uma eficiência de 31% neste exemplo, e isso é o que esperaríamos.