Lokale Wärmeübertragungsrate unter Verwendung der Nusselt-Zahl Taschenrechner

✖Die Nusselt-Zahl ist das Verhältnis der konvektiven zur konduktiven Wärmeübertragung an einer Grenzfläche in einer Flüssigkeit. Konvektion umfasst sowohl Advektion als auch Diffusion.ⓘ Nusselt-Nummer [N_u]			+10% -10%
✖Die Wärmeleitfähigkeit ist die Wärmedurchgangsrate durch ein bestimmtes Material, ausgedrückt als Wärmemenge, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Distanzeinheit fließt.ⓘ Wärmeleitfähigkeit [k]			+10% -10%
✖Die adiabatische Wandtemperatur ist die Temperatur, die eine Wand im Flüssigkeits- oder Gasstrom annimmt, wenn an ihr der Zustand der Wärmedämmung beobachtet wird.ⓘ Adiabatische Wandtemperatur [T_wall]			+10% -10%
✖Wandtemperatur ist die Temperatur an der Wand.ⓘ Wandtemperatur [Tw]			+10% -10%
✖Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser, der zur Untersuchung der Vorderkante von Hyperschallfahrzeugen verwendet wird.ⓘ Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser [x_d]			+10% -10%

✖Die lokale Wärmeübertragungsrate ist die Energie pro Sekunde und Flächeneinheit.ⓘ Lokale Wärmeübertragungsrate unter Verwendung der Nusselt-Zahl [q_w]

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Formel

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Lokale Wärmeübertragungsrate unter Verwendung der Nusselt-Zahl

Formel

`"q"_{"w"} = ("N"_{"u"}*"k"*("T"_{"wall"}-"Tw"))/("x"_{"d"})`

Beispiel

`"16041.67W/m²"=("1400"*"0.125W/(m*K)"*("125K"-"15K"))/("1.2m")`

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Lokale Wärmeübertragungsrate unter Verwendung der Nusselt-Zahl Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Lokale Wärmeübertragungsrate = (Nusselt-Nummer*Wärmeleitfähigkeit*(Adiabatische Wandtemperatur-Wandtemperatur))/(Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser)
q_w = (N_u*k*(T_wall-Tw))/(x_d)
Diese formel verwendet 6 Variablen

Verwendete Variablen

Lokale Wärmeübertragungsrate - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter) - Die lokale Wärmeübertragungsrate ist die Energie pro Sekunde und Flächeneinheit.
Nusselt-Nummer - Die Nusselt-Zahl ist das Verhältnis der konvektiven zur konduktiven Wärmeübertragung an einer Grenzfläche in einer Flüssigkeit. Konvektion umfasst sowohl Advektion als auch Diffusion.
Wärmeleitfähigkeit - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Die Wärmeleitfähigkeit ist die Wärmedurchgangsrate durch ein bestimmtes Material, ausgedrückt als Wärmemenge, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Distanzeinheit fließt.
Adiabatische Wandtemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die adiabatische Wandtemperatur ist die Temperatur, die eine Wand im Flüssigkeits- oder Gasstrom annimmt, wenn an ihr der Zustand der Wärmedämmung beobachtet wird.
Wandtemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Wandtemperatur ist die Temperatur an der Wand.
Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser - (Gemessen in Meter) - Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser, der zur Untersuchung der Vorderkante von Hyperschallfahrzeugen verwendet wird.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Nusselt-Nummer: 1400 --> Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit: 0.125 Watt pro Meter pro K --> 0.125 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich
Adiabatische Wandtemperatur: 125 Kelvin --> 125 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Wandtemperatur: 15 Kelvin --> 15 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser: 1.2 Meter --> 1.2 Meter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

q_w = (N_u*k*(T_wall-Tw))/(x_d) --> (1400*0.125*(125-15))/(1.2)

Auswerten ... ...

q_w = 16041.6666666667

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

16041.6666666667 Watt pro Quadratmeter --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

16041.6666666667 ≈ 16041.67 Watt pro Quadratmeter <-- Lokale Wärmeübertragungsrate

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Sanjay Krishna

Amrita School of Engineering (ASE), Vallikavu

Sanjay Krishna hat diesen Rechner und 300+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Maiarutselvan V.

PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore

Maiarutselvan V. hat diesen Rechner und 300+ weitere Rechner verifiziert!

< 9 Lokale Wärmeübertragung für Hyperschallströmung Taschenrechner

Wärmeleitfähigkeit am Rand der Grenzschichtgleichung unter Verwendung der Nusselt-Zahl

Gehen Wärmeleitfähigkeit = (Lokale Wärmeübertragungsrate*Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser)/(Nusselt-Nummer*(Adiabatische Wandtemperatur-Wandtemperatur))

Lokale Wärmeübertragungsrate unter Verwendung der Nusselt-Zahl

Gehen Lokale Wärmeübertragungsrate = (Nusselt-Nummer*Wärmeleitfähigkeit*(Adiabatische Wandtemperatur-Wandtemperatur))/(Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser)

Nusselt-Nummer für Hyperschallfahrzeug

Gehen Nusselt-Nummer = (Lokale Wärmeübertragungsrate*Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser)/(Wärmeleitfähigkeit*(Adiabatische Wandtemperatur-Wandtemperatur))

Statische Dichtegleichung unter Verwendung der Stanton-Zahl

Gehen Statische Dichte = Lokale Wärmeübertragungsrate/(Stanton-Nummer*Statische Geschwindigkeit*(Adiabatische Wandenthalpie-Wandenthalpie))

Statische Geschwindigkeit unter Verwendung der Stanton-Zahl

Gehen Statische Geschwindigkeit = Lokale Wärmeübertragungsrate/(Stanton-Nummer*Statische Dichte*(Adiabatische Wandenthalpie-Wandenthalpie))

Stanton-Nummer für Hyperschallfahrzeug

Gehen Stanton-Nummer = Lokale Wärmeübertragungsrate/(Statische Dichte*Statische Geschwindigkeit*(Adiabatische Wandenthalpie-Wandenthalpie))

Berechnung der lokalen Wärmeübertragungsrate mithilfe der Stanton-Zahl

Gehen Lokale Wärmeübertragungsrate = Stanton-Nummer*Statische Dichte*Statische Geschwindigkeit*(Adiabatische Wandenthalpie-Wandenthalpie)

Adiabatische Wandenthalpie unter Verwendung der Stanton-Zahl

Gehen Adiabatische Wandenthalpie = Lokale Wärmeübertragungsrate/(Statische Dichte*Statische Geschwindigkeit*Stanton-Nummer)+Wandenthalpie

Wandenthalpie unter Verwendung der Stanton-Zahl

Gehen Wandenthalpie = Adiabatische Wandenthalpie-Lokale Wärmeübertragungsrate/(Statische Dichte*Statische Geschwindigkeit*Stanton-Nummer)

Lokale Wärmeübertragungsrate unter Verwendung der Nusselt-Zahl Formel

Wie lautet die Nummer von Nusselt?

Die Nusselt-Zahl ist das Verhältnis von konvektiver zu leitender Wärmeübertragung über eine Grenze. Die Konvektions- und Leitungswärmeströme verlaufen parallel zueinander und zur Oberflächennormalen der Grenzfläche und sind im einfachen Fall alle senkrecht zum mittleren Flüssigkeitsstrom.

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