Wärmeleitfähigkeit am Rand der Grenzschichtgleichung unter Verwendung der Nusselt-Zahl Taschenrechner

✖Die lokale Wärmeübertragungsrate ist die Energie pro Sekunde und Flächeneinheit.ⓘ Lokale Wärmeübertragungsrate [q_w]			+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 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 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%

✖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 am Rand der Grenzschichtgleichung unter Verwendung der Nusselt-Zahl [k]

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Formel

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Wärmeleitfähigkeit am Rand der Grenzschichtgleichung unter Verwendung der Nusselt-Zahl

Formel

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

Beispiel

`"0.093506W/(m*K)"=("12000W/m²"*"1.2m")/("1400"*("125K"-"15K"))`

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Wärmeleitfähigkeit am Rand der Grenzschichtgleichung unter Verwendung der Nusselt-Zahl Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

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

Verwendete Variablen

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.
Lokale Wärmeübertragungsrate - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter) - Die lokale Wärmeübertragungsrate ist die Energie pro Sekunde und Flächeneinheit.
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.
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.
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.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Lokale Wärmeübertragungsrate: 12000 Watt pro Quadratmeter --> 12000 Watt pro Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Abstand von der Nasenspitze zum erforderlichen Basisdurchmesser: 1.2 Meter --> 1.2 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Nusselt-Nummer: 1400 --> Keine Konvertierung erforderlich
Adiabatische Wandtemperatur: 125 Kelvin --> 125 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Wandtemperatur: 15 Kelvin --> 15 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

k = (q_w*x_d)/(N_u*(T_wall-Tw)) --> (12000*1.2)/(1400*(125-15))

Auswerten ... ...

k = 0.0935064935064935

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.0935064935064935 Watt pro Meter pro K --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.0935064935064935 ≈ 0.093506 Watt pro Meter pro K <-- Wärmeleitfähigkeit

(Berechnung in 00.020 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)

Wärmeleitfähigkeit am Rand der Grenzschichtgleichung 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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