Nettowärme, die dem Schweißbereich zugeführt wird, um ihn von der Schmelzgrenze auf eine bestimmte Temperatur anzuheben Taschenrechner

✖Die in einer Entfernung von Y erreichte Temperatur ist die in einer Entfernung von y von der Fusionsgrenze erreichte Temperatur.ⓘ Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y [T_y]			+10% -10%
✖Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Umgebung.ⓘ Umgebungstemperatur [t_a]			+10% -10%
✖Die Schmelztemperatur von unedlen Metallen ist die Temperatur, bei der sich ihre Phase von flüssig zu fest ändert.ⓘ Schmelztemperatur des unedlen Metalls [T_m]			+10% -10%
✖Die Dichte eines Materials zeigt die Dichte des Materials in einem bestimmten Volumen. Sie wird als Masse pro Volumeneinheit eines bestimmten Objekts angesehen.ⓘ Dichte [ρ]			+10% -10%
✖Die spezifische Wärmekapazität ist die Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur der Masseneinheit einer bestimmten Substanz um einen bestimmten Betrag zu erhöhen.ⓘ Spezifische Wärmekapazität [Q_c]			+10% -10%
✖Die Metalldicke bezieht sich auf den Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen eines Metallstücks.ⓘ Dicke des Metalls [t]			+10% -10%
✖Der Abstand von der Schmelzgrenze wird während des Schweißens von der Schmelzgrenze aus gemessen.ⓘ Entfernung von der Fusionsgrenze [y]			+10% -10%

✖Die Nettowärmeleistung pro Längeneinheit bezieht sich auf die Menge an Wärmeenergie, die pro Längeneinheit entlang eines Materials oder Mediums übertragen wird.ⓘ Nettowärme, die dem Schweißbereich zugeführt wird, um ihn von der Schmelzgrenze auf eine bestimmte Temperatur anzuheben [H_Net]

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Formel

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Nettowärme, die dem Schweißbereich zugeführt wird, um ihn von der Schmelzgrenze auf eine bestimmte Temperatur anzuheben

Formel

`"H"_{"Net"} = (("T"_{"y"}-"t"_{"a"})*("T"_{"m"}-"t"_{"a"})*sqrt(2*pi*e)*"ρ"*"Q"_{"c"}*"t"*"y")/("T"_{"m"}-"T"_{"y"})`

Beispiel

`"1000J/mm"=(("144.4892°C"-"37°C")*("1500°C"-"37°C")*sqrt(2*pi*e)*"997kg/m³"*"4.184kJ/kg*K"*"5mm"*"99.99996mm")/("1500°C"-"144.4892°C")`

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Nettowärme, die dem Schweißbereich zugeführt wird, um ihn von der Schmelzgrenze auf eine bestimmte Temperatur anzuheben Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = ((Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Metalls*Entfernung von der Fusionsgrenze)/(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y)
H_Net = ((T_y-t_a)*(T_m-t_a)*sqrt(2*pi*e)*ρ*Q_c*t*y)/(T_m-T_y)
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 1 Funktionen, 8 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288
e - Napier-Konstante Wert genommen als 2.71828182845904523536028747135266249

Verwendete Funktionen

sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)

Verwendete Variablen

Nettowärmeleistung pro Längeneinheit - (Gemessen in Joule / Meter) - Die Nettowärmeleistung pro Längeneinheit bezieht sich auf die Menge an Wärmeenergie, die pro Längeneinheit entlang eines Materials oder Mediums übertragen wird.
Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y - (Gemessen in Kelvin) - Die in einer Entfernung von Y erreichte Temperatur ist die in einer Entfernung von y von der Fusionsgrenze erreichte Temperatur.
Umgebungstemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Umgebung.
Schmelztemperatur des unedlen Metalls - (Gemessen in Kelvin) - Die Schmelztemperatur von unedlen Metallen ist die Temperatur, bei der sich ihre Phase von flüssig zu fest ändert.
Dichte - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Dichte eines Materials zeigt die Dichte des Materials in einem bestimmten Volumen. Sie wird als Masse pro Volumeneinheit eines bestimmten Objekts angesehen.
Spezifische Wärmekapazität - (Gemessen in Joule pro Kilogramm pro K) - Die spezifische Wärmekapazität ist die Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur der Masseneinheit einer bestimmten Substanz um einen bestimmten Betrag zu erhöhen.
Dicke des Metalls - (Gemessen in Meter) - Die Metalldicke bezieht sich auf den Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen eines Metallstücks.
Entfernung von der Fusionsgrenze - (Gemessen in Meter) - Der Abstand von der Schmelzgrenze wird während des Schweißens von der Schmelzgrenze aus gemessen.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y: 144.4892 Celsius --> 417.6392 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Umgebungstemperatur: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Schmelztemperatur des unedlen Metalls: 1500 Celsius --> 1773.15 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Dichte: 997 Kilogramm pro Kubikmeter --> 997 Kilogramm pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Spezifische Wärmekapazität: 4.184 Kilojoule pro Kilogramm pro K --> 4184 Joule pro Kilogramm pro K (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Dicke des Metalls: 5 Millimeter --> 0.005 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Entfernung von der Fusionsgrenze: 99.99996 Millimeter --> 0.09999996 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

H_Net = ((T_y-t_a)*(T_m-t_a)*sqrt(2*pi*e)*ρ*Q_c*t*y)/(T_m-T_y) --> ((417.6392-310.15)*(1773.15-310.15)*sqrt(2*pi*e)*997*4184*0.005*0.09999996)/(1773.15-417.6392)

Auswerten ... ...

H_Net = 1000000.03338281

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

1000000.03338281 Joule / Meter -->1000.00003338281 Joule / Millimeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

1000.00003338281 ≈ 1000 Joule / Millimeter <-- Nettowärmeleistung pro Längeneinheit

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Rajat Vishwakarma

Universitätsinstitut für Technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Nishan Poojary

Shri Madhwa Vadiraja Institut für Technologie und Management (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner verifiziert!

< 13 Wärmefluss in Schweißverbindungen Taschenrechner

Maximale Temperatur, die an einem beliebigen Punkt im Material erreicht wird

Gehen Spitzentemperatur erreicht bei einer Entfernung von Y = Umgebungstemperatur+(Nettowärmeleistung pro Längeneinheit*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur))/((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte von Metall*Dicke des Metalls*Spezifische Wärmekapazität*Entfernung von der Fusionsgrenze+Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)

Position der Spitzentemperatur von der Fusionsgrenze

Gehen Entfernung von der Fusionsgrenze = ((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y)*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/((Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Metalls)

Nettowärme, die dem Schweißbereich zugeführt wird, um ihn von der Schmelzgrenze auf eine bestimmte Temperatur anzuheben

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = ((Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Metalls*Entfernung von der Fusionsgrenze)/(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Erreichte Temperatur bei einer Entfernung von Y)

Nettowärmezufuhr zur Erzielung gegebener Abkühlraten für dünne Platten

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = Dicke des Metalls/sqrt(Abkühlrate der Dünnplatte/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3)))

Dicke des Grundmetalls für die gewünschte Abkühlgeschwindigkeit

Gehen Dicke = Nettowärmeleistung pro Längeneinheit*sqrt(Kühlrate/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3)))

Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dünne Platten)

Gehen Wärmeleitfähigkeit = Abkühlrate der Dünnplatte/(2*pi*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Dicke des Metalls/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)^2)*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3))

Abkühlrate für relativ dünne Platten

Gehen Abkühlrate der Dünnplatte = 2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Dicke des Metalls/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)^2)*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3)

Relativer Plattendickenfaktor

Gehen Relativer Plattendickenfaktor = Dicke des Metalls*sqrt(((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)*Dichte von Metall*Spezifische Wärmekapazität)/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)

Dicke des Basismetalls unter Verwendung des relativen Dickenfaktors

Gehen Dicke des Grundmetalls = Relativer Plattendickenfaktor*sqrt(Nettowärmeleistung pro Längeneinheit/((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität))

Zugeführte Nettowärme unter Verwendung des relativen Dickenfaktors

Gehen Nettowärmeleistung = ((Dicke des Metalls/Relativer Plattendickenfaktor)^2)*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*(Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)

Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dicke Platten)

Gehen Wärmeleitfähigkeit = (Kühlrate*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/(2*pi*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^2))

Nettowärmezufuhr zur Erzielung gegebener Abkühlraten für dicke Platten

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = (2*pi*Wärmeleitfähigkeit*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^2))/Kühlrate

Kühlrate für relativ dicke Platten

Gehen Kühlrate = (2*pi*Wärmeleitfähigkeit*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^2))/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit

Nettowärme, die dem Schweißbereich zugeführt wird, um ihn von der Schmelzgrenze auf eine bestimmte Temperatur anzuheben Formel

Warum ist es wichtig, die in der Wärmeeinflusszone erreichte Spitzentemperatur zu berechnen?

Die an jedem Punkt im Material erreichte Spitzentemperatur ist ein weiterer wichtiger Parameter, der berechnet werden muss. Dies würde helfen, festzustellen, welche Art von metallurgischen Umwandlungen wahrscheinlich in der Wärmeeinflusszone (HAZ) stattfinden.

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