Wärmewiderstand einer sphärischen Verbundwand aus zwei in Reihe geschalteten Schichten mit Konvektion Taschenrechner

✖Der innere Konvektionswärmeübertragungskoeffizient ist der Koeffizient der Konvektionswärmeübertragung an der Innenfläche des Körpers, Gegenstands, der Wand usw.ⓘ Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion [h_i]			+10% -10%
✖Der Radius der ersten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der ersten konzentrischen Kugel oder dem Radius der ersten Kugel.ⓘ Radius der ersten konzentrischen Kugel [r₁]			+10% -10%
✖Die Wärmeleitfähigkeit des ersten Körpers wird als Wärmemenge ausgedrückt, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit des ersten Körpers mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Distanzeinheit fließt.ⓘ Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers [k₁]			+10% -10%
✖Der Radius der zweiten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der zweiten konzentrischen Kugel oder dem Radius der zweiten Kugel.ⓘ Radius der 2. konzentrischen Kugel [r₂]			+10% -10%
✖Die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Körpers wird als Wärmemenge ausgedrückt, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit des zweiten Körpers mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Distanzeinheit fließt.ⓘ Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers [k₂]			+10% -10%
✖Der Radius der dritten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der dritten konzentrischen Kugel oder dem Radius der dritten Kugel.ⓘ Radius der 3. konzentrischen Kugel [r₃]			+10% -10%
✖Der externe Konvektionswärmeübertragungskoeffizient ist die Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmefluss und der thermodynamischen Antriebskraft für den Wärmefluss im Falle einer konvektiven Wärmeübertragung.ⓘ Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient [h_o]			+10% -10%

✖Der Wärmewiderstand einer Kugel ist eine Wärmeeigenschaft und ein Maß für die Temperaturdifferenz, durch die ein Objekt oder Material einem Wärmefluss Widerstand leistet.ⓘ Wärmewiderstand einer sphärischen Verbundwand aus zwei in Reihe geschalteten Schichten mit Konvektion [R_th]

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Formel

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Wärmewiderstand einer sphärischen Verbundwand aus zwei in Reihe geschalteten Schichten mit Konvektion

Formel

`"R"_{"th"} = 1/(4*pi)*(1/("h"_{"i"}*"r"_{"1"}^2)+1/"k"_{"1"}*(1/"r"_{"1"}-1/"r"_{"2"})+1/"k"_{"2"}*(1/"r"_{"2"}-1/"r"_{"3"})+1/("h"_{"o"}*"r"_{"3"}^2))`

Beispiel

`"7.319773K/W"=1/(4*pi)*(1/("0.001038W/m²*K"*("5m")^2)+1/"0.001W/(m*K)"*(1/"5m"-1/"6m")+1/"0.002W/(m*K)"*(1/"6m"-1/"7m")+1/("0.002486W/m²*K"*("7m")^2))`

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Wärmewiderstand einer sphärischen Verbundwand aus zwei in Reihe geschalteten Schichten mit Konvektion Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Wärmewiderstand der Kugel = 1/(4*pi)*(1/(Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion*Radius der ersten konzentrischen Kugel^2)+1/Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers*(1/Radius der ersten konzentrischen Kugel-1/Radius der 2. konzentrischen Kugel)+1/Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers*(1/Radius der 2. konzentrischen Kugel-1/Radius der 3. konzentrischen Kugel)+1/(Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient*Radius der 3. konzentrischen Kugel^2))
R_th = 1/(4*pi)*(1/(h_i*r₁^2)+1/k₁*(1/r₁-1/r₂)+1/k₂*(1/r₂-1/r₃)+1/(h_o*r₃^2))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 8 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Variablen

Wärmewiderstand der Kugel - (Gemessen in kelvin / Watt) - Der Wärmewiderstand einer Kugel ist eine Wärmeeigenschaft und ein Maß für die Temperaturdifferenz, durch die ein Objekt oder Material einem Wärmefluss Widerstand leistet.
Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter pro Kelvin) - Der innere Konvektionswärmeübertragungskoeffizient ist der Koeffizient der Konvektionswärmeübertragung an der Innenfläche des Körpers, Gegenstands, der Wand usw.
Radius der ersten konzentrischen Kugel - (Gemessen in Meter) - Der Radius der ersten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der ersten konzentrischen Kugel oder dem Radius der ersten Kugel.
Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Die Wärmeleitfähigkeit des ersten Körpers wird als Wärmemenge ausgedrückt, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit des ersten Körpers mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Distanzeinheit fließt.
Radius der 2. konzentrischen Kugel - (Gemessen in Meter) - Der Radius der zweiten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der zweiten konzentrischen Kugel oder dem Radius der zweiten Kugel.
Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Körpers wird als Wärmemenge ausgedrückt, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit des zweiten Körpers mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Distanzeinheit fließt.
Radius der 3. konzentrischen Kugel - (Gemessen in Meter) - Der Radius der dritten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der dritten konzentrischen Kugel oder dem Radius der dritten Kugel.
Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter pro Kelvin) - Der externe Konvektionswärmeübertragungskoeffizient ist die Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmefluss und der thermodynamischen Antriebskraft für den Wärmefluss im Falle einer konvektiven Wärmeübertragung.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion: 0.001038 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin --> 0.001038 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Radius der ersten konzentrischen Kugel: 5 Meter --> 5 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers: 0.001 Watt pro Meter pro K --> 0.001 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich
Radius der 2. konzentrischen Kugel: 6 Meter --> 6 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers: 0.002 Watt pro Meter pro K --> 0.002 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich
Radius der 3. konzentrischen Kugel: 7 Meter --> 7 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient: 0.002486 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin --> 0.002486 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

R_th = 1/(4*pi)*(1/(h_i*r₁^2)+1/k₁*(1/r₁-1/r₂)+1/k₂*(1/r₂-1/r₃)+1/(h_o*r₃^2)) --> 1/(4*pi)*(1/(0.001038*5^2)+1/0.001*(1/5-1/6)+1/0.002*(1/6-1/7)+1/(0.002486*7^2))

Auswerten ... ...

R_th = 7.3197727941082

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

7.3197727941082 kelvin / Watt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

7.3197727941082 ≈ 7.319773 kelvin / Watt <-- Wärmewiderstand der Kugel

(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 Maiarutselvan V.

PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore

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

< 11 Leitung in der Kugel Taschenrechner

Gesamtwärmewiderstand der sphärischen Wand aus 3 Schichten ohne Konvektion

Gehen Wärmewiderstand der Kugel = (Radius der 2. konzentrischen Kugel-Radius der ersten konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers*Radius der ersten konzentrischen Kugel*Radius der 2. konzentrischen Kugel)+(Radius der 3. konzentrischen Kugel-Radius der 2. konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers*Radius der 2. konzentrischen Kugel*Radius der 3. konzentrischen Kugel)+(Radius der 4. konzentrischen Kugel-Radius der 3. konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 3. Körpers*Radius der 3. konzentrischen Kugel*Radius der 4. konzentrischen Kugel)

Wärmewiderstand einer sphärischen Verbundwand aus zwei in Reihe geschalteten Schichten mit Konvektion

Gehen Wärmewiderstand der Kugel = 1/(4*pi)*(1/(Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion*Radius der ersten konzentrischen Kugel^2)+1/Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers*(1/Radius der ersten konzentrischen Kugel-1/Radius der 2. konzentrischen Kugel)+1/Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers*(1/Radius der 2. konzentrischen Kugel-1/Radius der 3. konzentrischen Kugel)+1/(Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient*Radius der 3. konzentrischen Kugel^2))

Gesamtwärmewiderstand der kugelförmigen Wand aus 2 Schichten ohne Konvektion

Gehen Wärmewiderstand der Kugel ohne Konvektion = (Radius der 2. konzentrischen Kugel-Radius der ersten konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers*Radius der ersten konzentrischen Kugel*Radius der 2. konzentrischen Kugel)+(Radius der 3. konzentrischen Kugel-Radius der 2. konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers*Radius der 2. konzentrischen Kugel*Radius der 3. konzentrischen Kugel)

Gesamtwärmewiderstand einer kugelförmigen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten

Gehen Wärmewiderstand der Kugel = 1/(4*pi*Radius der ersten konzentrischen Kugel^2*Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion)+(Radius der 2. konzentrischen Kugel-Radius der ersten konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit*Radius der ersten konzentrischen Kugel*Radius der 2. konzentrischen Kugel)+1/(4*pi*Radius der 2. konzentrischen Kugel^2*Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient)

Wärmeflussrate durch eine sphärische Verbundwand aus zwei Schichten in Reihe

Gehen Wärmeflussrate einer Wand aus 2 Schichten = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/(1/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers)*(1/Radius der ersten konzentrischen Kugel-1/Radius der 2. konzentrischen Kugel)+1/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers)*(1/Radius der 2. konzentrischen Kugel-1/Radius der 3. konzentrischen Kugel))

Wärmeflussrate durch die sphärische Wand

Gehen Wärmestromrate = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/((Radius der 2. konzentrischen Kugel-Radius der ersten konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit*Radius der ersten konzentrischen Kugel*Radius der 2. konzentrischen Kugel))

Thermischer Widerstand der sphärischen Wand

Gehen Wärmewiderstand einer Kugel ohne Konvektion = (Radius der 2. konzentrischen Kugel-Radius der ersten konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit*Radius der ersten konzentrischen Kugel*Radius der 2. konzentrischen Kugel)

Dicke der kugelförmigen Wand, um einen gegebenen Temperaturunterschied aufrechtzuerhalten

Gehen Dicke der Leitungskugel = 1/(1/Radius der Kugel-(4*pi*Wärmeleitfähigkeit*(Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur))/Wärmestromrate)-Radius der Kugel

Außenoberflächentemperatur der Kugelwand

Gehen Äußere Oberflächentemperatur = Innere Oberflächentemperatur-Wärmestromrate/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit)*(1/Radius der ersten konzentrischen Kugel-1/Radius der 2. konzentrischen Kugel)

Innenoberflächentemperatur der Kugelwand

Gehen Innere Oberflächentemperatur = Äußere Oberflächentemperatur+Wärmestromrate/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit)*(1/Radius der ersten konzentrischen Kugel-1/Radius der 2. konzentrischen Kugel)

Konvektionswiderstand für sphärische Schicht

Gehen Wärmewiderstand einer Kugel ohne Konvektion = 1/(4*pi*Radius der Kugel^2*Konvektionswärmeübertragungskoeffizient)

Wärmewiderstand einer sphärischen Verbundwand aus zwei in Reihe geschalteten Schichten mit Konvektion Formel

Was ist Konvektion?

Konvektion ist die Wärmeübertragung aufgrund der Massenbewegung von Molekülen in Flüssigkeiten, einschließlich geschmolzenem Gestein. Die Konvektion umfasst Submechanismen der Advektion und Diffusion. In den meisten Festkörpern kann keine Konvektion stattfinden, da weder ein Massenstromfluss noch eine signifikante Diffusion von Materie stattfinden kann.

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