Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dicke Platten) Taschenrechner

✖Die Abkühlungsrate einer dicken Platte ist die Geschwindigkeit der Temperaturabnahme einer besonders dicken Materialplatte.ⓘ Abkühlrate einer dicken Platte [R]			+10% -10%
✖Die Nettowärmeleistung pro Längeneinheit bezieht sich auf die Menge an Wärmeenergie, die pro Längeneinheit entlang eines Materials oder Mediums übertragen wird.ⓘ Nettowärmeleistung pro Längeneinheit [H_net]			+10% -10%
✖Die Temperatur, bei der die Abkühlrate berechnet wird, ist die Temperatur, bei der die Abkühlrate berechnet wird.ⓘ Temperatur für Abkühlrate [T_c]			+10% -10%
✖Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Umgebung.ⓘ Umgebungstemperatur [t_a]			+10% -10%

✖Die Wärmeleitfähigkeit ist die Rate, mit der Wärme durch ein bestimmtes Material hindurchtritt, ausgedrückt als die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Entfernungseinheit fließt.ⓘ Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dicke Platten) [k]

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Formel

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Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dicke Platten)

Formel

`"k" = ("R"*"H"_{"net"})/(2*pi*(("T"_{"c"}-"t"_{"a"})^2))`

Beispiel

`"10.18W/(m*K)"=("13.71165°C/s"*"1000J/mm")/(2*pi*(("500°C"-"37°C")^2))`

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Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dicke Platten) Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Wärmeleitfähigkeit = (Abkühlrate einer dicken Platte*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/(2*pi*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^2))
k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Variablen

Wärmeleitfähigkeit - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Die Wärmeleitfähigkeit ist die Rate, mit der Wärme durch ein bestimmtes Material hindurchtritt, ausgedrückt als die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Entfernungseinheit fließt.
Abkühlrate einer dicken Platte - (Gemessen in Kelvin / Zweiter) - Die Abkühlungsrate einer dicken Platte ist die Geschwindigkeit der Temperaturabnahme einer besonders dicken Materialplatte.
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.
Temperatur für Abkühlrate - (Gemessen in Kelvin) - Die Temperatur, bei der die Abkühlrate berechnet wird, ist die Temperatur, bei der die Abkühlrate berechnet wird.
Umgebungstemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Umgebung.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Abkühlrate einer dicken Platte: 13.71165 Celsius pro Sekunde --> 13.71165 Kelvin / Zweiter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Nettowärmeleistung pro Längeneinheit: 1000 Joule / Millimeter --> 1000000 Joule / Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Temperatur für Abkühlrate: 500 Celsius --> 773.15 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Umgebungstemperatur: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2)) --> (13.71165*1000000)/(2*pi*((773.15-310.15)^2))

Auswerten ... ...

k = 10.1800021245888

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

10.1800021245888 Watt pro Meter pro K --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

10.1800021245888 ≈ 10.18 Watt pro Meter pro K <-- Wärmeleitfähigkeit

(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 erst in einiger Entfernung erreicht = Umgebungstemperatur+(Nettowärmeleistung pro Längeneinheit*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur))/((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte von Metall*Dicke des Füllmetalls*Spezifische Wärmekapazität*Entfernung von der Fusionsgrenze+Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)

Position der Spitzentemperatur von der Fusionsgrenze

Gehen Entfernung von der Fusionsgrenze = ((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Temperatur in einiger Entfernung erreicht)*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/((Temperatur in einiger Entfernung erreicht-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Füllmetalls)

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

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = ((Temperatur in einiger Entfernung erreicht-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Füllmetalls*Entfernung von der Fusionsgrenze)/(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Temperatur in einiger Entfernung erreicht)

Nettowärmezufuhr zur Erzielung gegebener Abkühlraten für dünne Platten

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = Dicke des Füllmetalls/sqrt(Abkühlungsrate dünner Platten/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^3)))

Dicke des Grundmetalls für die gewünschte Abkühlgeschwindigkeit

Gehen Dicke = Nettowärmeleistung pro Längeneinheit*sqrt(Abkühlrate einer dicken Platte/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^3)))

Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dünne Platten)

Gehen Wärmeleitfähigkeit = Abkühlungsrate dünner Platten/(2*pi*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*((Dicke des Füllmetalls/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)^2)*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^3))

Abkühlrate für relativ dünne Platten

Gehen Abkühlungsrate dünner Platten = 2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*((Dicke des Füllmetalls/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)^2)*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^3)

Dicke des Basismetalls unter Verwendung des relativen Dickenfaktors

Gehen Dicke des Grundmetalls = Relativer Plattendickenfaktor*sqrt(Nettowärmeleistung pro Längeneinheit/((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität))

Relativer Plattendickenfaktor

Gehen Relativer Plattendickenfaktor = Dicke des Füllmetalls*sqrt(((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)*Dichte von Metall*Spezifische Wärmekapazität)/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)

Zugeführte Nettowärme unter Verwendung des relativen Dickenfaktors

Gehen Nettowärmeleistung = ((Dicke des Füllmetalls/Relativer Plattendickenfaktor)^2)*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*(Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)

Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dicke Platten)

Gehen Wärmeleitfähigkeit = (Abkühlrate einer dicken Platte*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/(2*pi*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^2))

Nettowärmezufuhr zur Erzielung gegebener Abkühlraten für dicke Platten

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = (2*pi*Wärmeleitfähigkeit*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^2))/Abkühlrate einer dicken Platte

Kühlrate für relativ dicke Platten

Gehen Abkühlrate einer dicken Platte = (2*pi*Wärmeleitfähigkeit*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^2))/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit

Wärmeleitfähigkeit des Grundmetalls bei gegebener Abkühlgeschwindigkeit (dicke Platten) Formel

Wärmeleitfähigkeit = (Abkühlrate einer dicken Platte*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/(2*pi*((Temperatur für Abkühlrate-Umgebungstemperatur)^2))
k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2))

Wie findet die Wärmeübertragung in der Nähe der Wärmeeinflusszone statt?

Die Wärmeübertragung in einer Schweißverbindung ist ein komplexes Phänomen, bei dem eine Wärmequelle dreidimensional bewegt wird. Die Wärme aus der Schweißzone wird durch Wärmeleitung stärker auf die anderen Teile des Grundmetalls übertragen. In ähnlicher Weise geht auch Wärme durch Konvektion von der Oberfläche an die Umgebung verloren, wobei die Strahlungskomponente relativ klein ist, außer in der Nähe des Schweißbades. Somit ist die analytische Behandlung der Schweißzone äußerst schwierig.

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