Tùy thuộc vào thiết kế và kích thước của hệ thống, và tính khí động học của xe, chỉ có thể sử dụng một bộ điều khiển để giảm nhiệt độ không khí vào khoảng 160 ° F trước khi đi vào buồng thông gió. Điều này có nghĩa là chỉ cần tăng công suất động cơ bằng cách tăng áp suất tăng không phải là một lựa chọn vì nó có nghĩa là vượt quá ngưỡng gõ cửa.
Đây là nơi giải pháp bộ phận của BMW M do thỏa thuận: nếu nước được tiêm trong một màn sương phun tốt vào buồng lượng hội nghị trung ương, nó có thể làm giảm nhiệt độ của không khí nạp bằng cách thêm 80 ° F .
Giả sử động cơ M4 trung bình 1500 RPM trong khi hoạt động thường xuyên.
Tốc độ thể tích không khí ăn vào của động cơ ở tốc độ này là:
= 2979 cc * 1500 RPM / 2 # divide by 2 because four-stroke
= 2,234,250 cc / min
= 37 liters / second
= 0.037 m3/s
Các tuabin đôi phát triển 18,1 psi ở mức tăng cực đại , vì vậy hãy dự đoán mức tăng trung bình 4-5 psi.
Absolute pressure at intake valve = 14.7 + 4 = 18.7 psi
Giả sử nhiệt độ không khí nạp tốt
Air density at 18.7 psi, 50 °C = 1.39 kg/m3
(May mắn cho chúng tôi, đây là một thiết lập phun trực tiếp, vì vậy các đặc tính nhiệt động của WolframAlpha đối với không khí rất hữu ích)
Đặt hai và hai lại với nhau, tốc độ dòng khí trung bình khối lượng (hiệu suất thể tích @ 100%) là:
Mass air flow rate = 1.39 kg/m3 * 0.037 m3/s
= 0.0514 kg/s
(Điều này đặt ra câu hỏi: hiệu suất thể tích hợp lý để giả định ở đây là gì? Thêm về điều đó sau)
Bao nhiêu năng lượng làm cho không khí thay đổi nhiệt độ trong những điều kiện này?
Rõ ràng là 719,5 J / (kg-K) .
Và cần bao nhiêu năng lượng để chuyển đổi nước thành hơi nước?
Nhiệt độ tiềm tàng của hơi nước = 2.230.000 J / kg
Đó là một lượng năng lượng sử thi. Nó làm giảm nhiệt độ riêng của nước, là 4200 J / (kg- ° C).
Vì vậy, tốc độ dòng nước trung bình cần thiết là gì?
@ 100% VE, năng lượng mỗi giây cần thiết để thay đổi nhiệt độ không khí thêm 44 ˚C là:
= m • Cv • ( T1 - T2 )
= 0.0514 • 719.5 • 44
= 1630 J
Điều đó không dịch ra nhiều nước:
Yêu cầu lưu lượng nước mỗi giây:
= Energy ÷ ( latent heat of vaporization )
= 1630 J / 2,230,000 J/kg
= 0.00073 kg
= 0.73 g
Nói cách khác, khoảng 44 cc / phút @ 100% VE .
Nếu VE trong thế giới thực là 20%, dự kiến sẽ ở mức tăng tốc một phần, con số đó sẽ giảm xuống còn khoảng 9 cc / phút .
Mỗi câu trả lời của nặc danh, bể nước là 5000 cc
Vì vậy, ở mức 9 cc / phút, bể nước sẽ kéo dài khoảng 9,25 giờ .
Nếu tốc độ xe trung bình ở mức 1500 vòng / phút là khoảng 45 dặm / giờ, xe tăng sẽ kéo dài khoảng 40 giờ .
Sự khác biệt 4x có thể là một trong nhiều giả định được đưa ra. Ít nhất giá trị tính toán nằm trong sân bóng phải.
Lượng nước tối thiểu cần thiết để ban hành một cú đánh thứ cấp hợp lý ...
sẽ là một trong đó hơi chiếm sự dịch chuyển của xi lanh:
Steam required = displacement * RPM / 3 # once per three crank revs
= 2979 cc * 1500 RPM / 3
= 1,489,500 cc / min
Đó là khoảng 1500 l / phút, hoặc 0,25 m3 / s
Bao nhiêu nước là cần thiết cho điều đó?
Phụ thuộc vào nhiệt độ đầu xi lanh, nhưng giả sử 0,8 bar và 350 ° F, tỷ lệ mở rộng là khoảng 2600: 1 .
Vì vậy, tổng tốc độ dòng nước cần thiết:
= 1,489,500 cc / min ÷ 2600
= 572 cc / min
