Dicke des Grundmetalls für die gewünschte Abkühlgeschwindigkeit Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Dicke = Nettowärmeleistung pro Längeneinheit*sqrt(Kühlrate/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3)))
z = HNet*sqrt(R/(2*pi*k*ρ*Qc*((Tc-ta)^3)))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 8 Variablen
Verwendete Konstanten
pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288
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
Dicke - (Gemessen in Meter) - Die Dicke des Grundmetalls ist die Dicke des Grundmetalls.
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.
Kühlrate - (Gemessen in Kelvin / Zweiter) - Die Abkühlungsrate ist die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur eines bestimmten Materials abnimmt.
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.
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.
Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate - (Gemessen in Kelvin) - Die Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate ist die Temperatur, bei der die Abkühlungsrate berechnet wird.
Umgebungstemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Umgebung.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Nettowärmeleistung pro Längeneinheit: 1000 Joule / Millimeter --> 1000000 Joule / Meter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Kühlrate: 13.71165 Celsius pro Sekunde --> 13.71165 Kelvin / Zweiter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Wärmeleitfähigkeit: 10.18 Watt pro Meter pro K --> 10.18 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich
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)
Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate: 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
z = HNet*sqrt(R/(2*pi*k*ρ*Qc*((Tc-ta)^3))) --> 1000000*sqrt(13.71165/(2*pi*10.18*997*4184*((773.15-310.15)^3)))
Auswerten ... ...
z = 0.022754439004016
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
0.022754439004016 Meter -->22.754439004016 Millimeter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
ENDGÜLTIGE ANTWORT
22.754439004016 22.75444 Millimeter <-- Dicke
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Rajat Vishwakarma
Universitätsinstitut für Technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal
Rajat Vishwakarma hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
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

Dicke des Grundmetalls für die gewünschte Abkühlgeschwindigkeit Formel

Dicke = Nettowärmeleistung pro Längeneinheit*sqrt(Kühlrate/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Dichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur zur Berechnung der Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3)))
z = HNet*sqrt(R/(2*pi*k*ρ*Qc*((Tc-ta)^3)))

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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