Der Schwungrad-Energierechner ermittelt, wie viel Rotationsenergie wird in einem rotierenden Schwungrad gespeichert. Dieser Rechnertyp ist besonders nützlich in mechanischen und Energiespeicheranwendungen, wie z. B. in Fahrzeugen, Industrieanlagen und erneuerbare Energie Systeme. Durch die Verwendung einiger grundlegender physikalischer Eigenschaften – Masse, Radius und Drehzahl – hilft es Ingenieuren, Technikern und Studenten, die Energie zu quantifizieren, die ein Schwungradsystem speichern und abgeben kann.
Dieses Tool gehört zur Kategorie der Rechner für mechanische Energie und Rotationsdynamik.
Formel des Schwungradenergierechners
Energie (E) = (1/2) × I × ω²
Kennzahlen:
E = gespeicherte Energie (in Joule, J)
Ich = Trägheitsmoment des Schwungrades (in kg·m²)
ω = Winkelgeschwindigkeit (in Radianten pro Sekunde, rad/s)
Trägheitsmoment (I) für Vollscheibenschwungräder
I = (1/2) × m × r²
Kennzahlen:
m = Masse des Schwungrades (kg)
r = Radius von das Schwungrad (m)
Winkelgeschwindigkeit (ω) aus U/min
ω = (2 × π × U/min) / 60
Kennzahlen:
RPM = Drehzahl in Umdrehungen pro Minute
Dieser Ansatz kombiniert Rotationsmechanik mit realen Messungen wie Drehzahl und Masse, um eine präzise Energieschätzung zu erhalten.
Referenztabelle für gängige Schwungradberechnungen
| Bedingungen | Beschreibung |
|---|---|
| RPM | Umdrehungen pro Minute |
| π | Etwa 3.1416 |
| ω (rad/s) | Winkelgeschwindigkeit |
| Trägheitsmoment (I) | Hängt von Masse und Radius ab |
| Energie (J) | Im Schwungrad gespeicherte Energie |
| 1 kWh | 3.6 Millionen Joule (Umrechnungsreferenz) |
Mithilfe dieser Tabelle können Benutzer Einheiten zur Schwungraddynamik schnell abrufen oder umrechnen.
Beispiel für einen Schwungrad-Energierechner
Szenario:
Ein Schwungrad hat eine Masse von 100 kg und einen Radius von 0.5 Metern. Es dreht sich mit 1500 U/min.
Schritt 1: Trägheitsmoment (I) berechnen
I = (1/2) × m × r²
I = (1/2) × 100 × 0.5² = 12.5 kg·m²
Schritt 2: Umrechnung von U/min in ω
ω = (2 × π × U/min) / 60
ω = (2 × 3.1416 × 1500) / 60 ≈ 157.08 rad/s
Schritt 3: Energie berechnen
E = (1/2) × I × ω²
E = (1/2) × 12.5 × (157.08)² ≈ 154,158 Joule
Das Schwungrad speichert also ungefähr 154,158 Joule Energie.
Die häufigsten FAQs
Ein Schwungrad speichert kinetische Energie in Form von DrehbewegungBei Bedarf kann diese Energie wieder in mechanische oder elektrische Energie umgewandelt werden.
Ja. Die Energiespeicherung nimmt mit zunehmender Masse, größerem Radius oder schnellerer Drehzahl zu. Da die Energie proportional zum Quadrat der Drehzahl ist, erhöht eine Verdoppelung der Drehzahl die Energie deutlich.