Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 2 Schichten Taschenrechner

✖Die Innenoberflächentemperatur ist die Temperatur an der Innenoberfläche der Wand, sei es eine ebene Wand, eine zylindrische Wand, eine kugelförmige Wand usw.ⓘ Innere Oberflächentemperatur [T_i]			+10% -10%
✖Die Außenoberflächentemperatur ist die Temperatur an der Außenoberfläche der Wand (entweder ebene Wand oder zylindrische Wand oder sphärische Wand usw.).ⓘ Äußere Oberflächentemperatur [T_o]			+10% -10%
✖Radius 2 ist der Radius des zweiten konzentrischen Kreises oder Kreises.ⓘ Radius 2 [r₂]			+10% -10%
✖Radius 1 ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kreise zu einem beliebigen Punkt auf dem ersten/kleinsten konzentrischen Kreis oder der Radius des ersten Kreises.ⓘ Radius 1 [r₁]			+10% -10%
✖Wärmeleitfähigkeit 1 ist die Wärmeleitfähigkeit des ersten Körpers.ⓘ Wärmeleitfähigkeit 1 [k₁]			+10% -10%
✖Die Länge des Zylinders ist die vertikale Höhe des Zylinders.ⓘ Länge des Zylinders [l_cyl]			+10% -10%
✖Radius 3 ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kreise zu einem beliebigen Punkt auf dem dritten konzentrischen Kreis oder dem Radius des dritten Kreises.ⓘ Radius 3 [r₃]			+10% -10%
✖Wärmeleitfähigkeit 2 ist die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Körpers.ⓘ Wärmeleitfähigkeit 2 [k₂]			+10% -10%

✖Die Wärmeflussrate ist die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit in einem Material übertragen wird, normalerweise gemessen in Watt. Wärme ist der Fluss thermischer Energie, der durch ein thermisches Ungleichgewicht angetrieben wird.ⓘ Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 2 Schichten [Q]

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Formel

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Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 2 Schichten

Formel

`"Q" = ("T"_{"i"}-"T"_{"o"})/((ln("r"_{"2"}/"r"_{"1"}))/(2*pi*"k"_{"1"}*"l"_{"cyl"})+(ln("r"_{"3"}/"r"_{"2"}))/(2*pi*"k"_{"2"}*"l"_{"cyl"}))`

Beispiel

`"9.276513W"=("305K"-"300K")/((ln("12m"/"0.8m"))/(2*pi*"1.6W/(m*K)"*"0.4m")+(ln("8m"/"12m"))/(2*pi*"1.2W/(m*K)"*"0.4m"))`

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Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 2 Schichten Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Wärmestromrate = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/((ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders))
Q = (T_i-T_o)/((ln(r₂/r₁))/(2*pi*k₁*l_cyl)+(ln(r₃/r₂))/(2*pi*k₂*l_cyl))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 9 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Funktionen

ln - Der natürliche Logarithmus, auch Logarithmus zur Basis e genannt, ist die Umkehrfunktion der natürlichen Exponentialfunktion., ln(Number)

Verwendete Variablen

Wärmestromrate - (Gemessen in Watt) - Die Wärmeflussrate ist die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit in einem Material übertragen wird, normalerweise gemessen in Watt. Wärme ist der Fluss thermischer Energie, der durch ein thermisches Ungleichgewicht angetrieben wird.
Innere Oberflächentemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die Innenoberflächentemperatur ist die Temperatur an der Innenoberfläche der Wand, sei es eine ebene Wand, eine zylindrische Wand, eine kugelförmige Wand usw.
Äußere Oberflächentemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die Außenoberflächentemperatur ist die Temperatur an der Außenoberfläche der Wand (entweder ebene Wand oder zylindrische Wand oder sphärische Wand usw.).
Radius 2 - (Gemessen in Meter) - Radius 2 ist der Radius des zweiten konzentrischen Kreises oder Kreises.
Radius 1 - (Gemessen in Meter) - Radius 1 ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kreise zu einem beliebigen Punkt auf dem ersten/kleinsten konzentrischen Kreis oder der Radius des ersten Kreises.
Wärmeleitfähigkeit 1 - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Wärmeleitfähigkeit 1 ist die Wärmeleitfähigkeit des ersten Körpers.
Länge des Zylinders - (Gemessen in Meter) - Die Länge des Zylinders ist die vertikale Höhe des Zylinders.
Radius 3 - (Gemessen in Meter) - Radius 3 ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kreise zu einem beliebigen Punkt auf dem dritten konzentrischen Kreis oder dem Radius des dritten Kreises.
Wärmeleitfähigkeit 2 - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Wärmeleitfähigkeit 2 ist die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Körpers.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Innere Oberflächentemperatur: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Äußere Oberflächentemperatur: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Radius 2: 12 Meter --> 12 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Radius 1: 0.8 Meter --> 0.8 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit 1: 1.6 Watt pro Meter pro K --> 1.6 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich
Länge des Zylinders: 0.4 Meter --> 0.4 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Radius 3: 8 Meter --> 8 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit 2: 1.2 Watt pro Meter pro K --> 1.2 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

Q = (T_i-T_o)/((ln(r₂/r₁))/(2*pi*k₁*l_cyl)+(ln(r₃/r₂))/(2*pi*k₂*l_cyl)) --> (305-300)/((ln(12/0.8))/(2*pi*1.6*0.4)+(ln(8/12))/(2*pi*1.2*0.4))

Auswerten ... ...

Q = 9.27651294602508

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

9.27651294602508 Watt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

9.27651294602508 ≈ 9.276513 Watt <-- Wärmestromrate

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Sai Venkata Phanindra Chary Arendra

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Institut für Ingenieurwesen und Technologie (VNRVJIET), Hyderabad

Sai Venkata Phanindra Chary Arendra hat diesen Rechner und 100+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Vinay Mishra

Indisches Institut für Luftfahrttechnik und Informationstechnologie (IIAEIT), Pune

Vinay Mishra hat diesen Rechner und 100+ weitere Rechner verifiziert!

< 14 Leitung im Zylinder Taschenrechner

Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 3 Schichten

Gehen Wärmestromrate = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/((ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 4/Radius 3))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 3*Länge des Zylinders))

Gesamtwärmewiderstand von 3 in Reihe geschalteten zylindrischen Widerständen

Gehen Wärmewiderstand = (ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 4/Radius 3))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 3*Länge des Zylinders)

Gesamtwärmewiderstand einer zylindrischen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten

Gehen Wärmewiderstand = 1/(2*pi*Radius 1*Länge des Zylinders*Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion)+(ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)+1/(2*pi*Radius 2*Länge des Zylinders*Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient)

Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 2 Schichten

Außenoberflächentemperatur einer zylindrischen Verbundwand aus 2 Schichten

Gehen Äußere Oberflächentemperatur = Innere Oberflächentemperatur-Wärmestromrate*((ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders))

Gesamtwärmewiderstand von 2 in Reihe geschalteten zylindrischen Widerständen

Gehen Wärmewiderstand = (ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders)

Wärmeflussrate durch die zylindrische Wand

Gehen Wärmestromrate = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/((ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders))

Wärmeleitfähigkeit der zylindrischen Wand bei gegebener Temperaturdifferenz

Gehen Wärmeleitfähigkeit = (Wärmestromrate*ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Länge des Zylinders*(Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur))

Länge der zylindrischen Wand bei gegebener Wärmestromrate

Gehen Länge des Zylinders = (Wärmestromrate*ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*(Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur))

Außenoberflächentemperatur der zylindrischen Wand bei gegebener Wärmestromrate

Gehen Äußere Oberflächentemperatur = Innere Oberflächentemperatur-(Wärmestromrate*ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)

Innenoberflächentemperatur der zylindrischen Wand in Leitung

Gehen Innere Oberflächentemperatur = Äußere Oberflächentemperatur+(Wärmestromrate*ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)

Dicke der zylindrischen Wand zur Aufrechterhaltung einer gegebenen Temperaturdifferenz

Gehen Dicke = Radius 1*(e^(((Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)*2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)/Wärmestromrate)-1)

Thermischer Widerstand für radiale Wärmeleitung in Zylindern

Gehen Wärmewiderstand = ln(Außenradius/Innenradius)/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)

Konvektionswiderstand für zylindrische Schicht

Gehen Wärmewiderstand = 1/(Konvektionswärmeübertragung*2*pi*Zylinderradius*Länge des Zylinders)

Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 2 Schichten Formel

Was ist das Fourier-Gesetz der Wärmeübertragung?

Das Gesetz der Wärmeleitung, auch als Fourier-Gesetz bekannt, besagt, dass die Wärmeübertragungsrate durch ein Material proportional zum negativen Temperaturgradienten und zur Fläche im rechten Winkel zu dem Gradienten ist, durch den die Wärme fließt.

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