Gesamtwärmewiderstand einer zylindrischen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten Taschenrechner

✖Radius 1 ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kreise zu einem beliebigen Punkt auf dem ersten/kleinsten konzentrischen Kreis oder der Radius des ersten Kreises.ⓘ Radius 1 [r₁]			+10% -10%
✖Die Länge des Zylinders ist die vertikale Höhe des Zylinders.ⓘ Länge des Zylinders [l_cyl]			+10% -10%
✖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%
✖Radius 2 ist der Radius des zweiten konzentrischen Kreises oder Kreises.ⓘ Radius 2 [r₂]			+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 [k]			+10% -10%
✖Der externe Konvektionswärmeübertragungskoeffizient ist die Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmefluss und der thermodynamischen Triebkraft für den Wärmefluss im Falle einer konvektiven Wärmeübertragung.ⓘ Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient [h_o]			+10% -10%

✖Der Wärmewiderstand ist eine Wärmeeigenschaft und ein Maß für die Temperaturdifferenz, mit der ein Objekt oder Material einem Wärmefluss Widerstand leistet.ⓘ Gesamtwärmewiderstand einer zylindrischen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten [R_th]

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Formel

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Gesamtwärmewiderstand einer zylindrischen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten

Formel

`"R"_{"th"} = 1/(2*pi*"r"_{"1"}*"l"_{"cyl"}*"h"_{"i"})+(ln("r"_{"2"}/"r"_{"1"}))/(2*pi*"k"*"l"_{"cyl"})+1/(2*pi*"r"_{"2"}*"l"_{"cyl"}*"h"_{"o"})`

Beispiel

`"0.477642K/W"=1/(2*pi*"0.8m"*"0.4m"*"1.35W/m²*K")+(ln("12m"/"0.8m"))/(2*pi*"10.18W/(m*K)"*"0.4m")+1/(2*pi*"12m"*"0.4m"*"9.8W/m²*K")`

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Gesamtwärmewiderstand einer zylindrischen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Wärmewiderstand = 1/(2*pi*Radius 1*Länge des Zylinders*Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion)+(ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)+1/(2*pi*Radius 2*Länge des Zylinders*Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient)
R_th = 1/(2*pi*r₁*l_cyl*h_i)+(ln(r₂/r₁))/(2*pi*k*l_cyl)+1/(2*pi*r₂*l_cyl*h_o)
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 7 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Funktionen

ln - Der natürliche Logarithmus, auch Logarithmus zur Basis e genannt, ist die Umkehrfunktion der natürlichen Exponentialfunktion., ln(Number)

Verwendete Variablen

Wärmewiderstand - (Gemessen in kelvin / Watt) - Der Wärmewiderstand ist eine Wärmeeigenschaft und ein Maß für die Temperaturdifferenz, mit der ein Objekt oder Material einem Wärmefluss Widerstand leistet.
Radius 1 - (Gemessen in Meter) - Radius 1 ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kreise zu einem beliebigen Punkt auf dem ersten/kleinsten konzentrischen Kreis oder der Radius des ersten Kreises.
Länge des Zylinders - (Gemessen in Meter) - Die Länge des Zylinders ist die vertikale Höhe des Zylinders.
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 2 - (Gemessen in Meter) - Radius 2 ist der Radius des zweiten konzentrischen Kreises oder Kreises.
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.
Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient - (Gemessen in Watt pro Quadratmeter pro Kelvin) - Der externe Konvektionswärmeübertragungskoeffizient ist die Proportionalitätskonstante zwischen dem Wärmefluss und der thermodynamischen Triebkraft für den Wärmefluss im Falle einer konvektiven Wärmeübertragung.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Radius 1: 0.8 Meter --> 0.8 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Länge des Zylinders: 0.4 Meter --> 0.4 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion: 1.35 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin --> 1.35 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Radius 2: 12 Meter --> 12 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit: 10.18 Watt pro Meter pro K --> 10.18 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich
Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient: 9.8 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin --> 9.8 Watt pro Quadratmeter pro Kelvin Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

R_th = 1/(2*pi*r₁*l_cyl*h_i)+(ln(r₂/r₁))/(2*pi*k*l_cyl)+1/(2*pi*r₂*l_cyl*h_o) --> 1/(2*pi*0.8*0.4*1.35)+(ln(12/0.8))/(2*pi*10.18*0.4)+1/(2*pi*12*0.4*9.8)

Auswerten ... ...

R_th = 0.477642305519784

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.477642305519784 kelvin / Watt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.477642305519784 ≈ 0.477642 kelvin / Watt <-- Wärmewiderstand

(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 Sanjay Krishna

Amrita School of Engineering (ASE), Vallikavu

Sanjay Krishna hat diesen Rechner und 200+ weitere Rechner verifiziert!

< 14 Leitung im Zylinder Taschenrechner

Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 3 Schichten

Gehen Wärmestromrate = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/((ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 4/Radius 3))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 3*Länge des Zylinders))

Gesamtwärmewiderstand von 3 in Reihe geschalteten zylindrischen Widerständen

Gehen Wärmewiderstand = (ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 4/Radius 3))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 3*Länge des Zylinders)

Gesamtwärmewiderstand einer zylindrischen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten

Gehen Wärmewiderstand = 1/(2*pi*Radius 1*Länge des Zylinders*Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion)+(ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)+1/(2*pi*Radius 2*Länge des Zylinders*Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient)

Wärmeflussrate durch eine zylindrische Verbundwand aus 2 Schichten

Außenoberflächentemperatur einer zylindrischen Verbundwand aus 2 Schichten

Gehen Äußere Oberflächentemperatur = Innere Oberflächentemperatur-Wärmestromrate*((ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders))

Gesamtwärmewiderstand von 2 in Reihe geschalteten zylindrischen Widerständen

Gehen Wärmewiderstand = (ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 1*Länge des Zylinders)+(ln(Radius 3/Radius 2))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit 2*Länge des Zylinders)

Wärmeflussrate durch die zylindrische Wand

Gehen Wärmestromrate = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/((ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders))

Wärmeleitfähigkeit der zylindrischen Wand bei gegebener Temperaturdifferenz

Gehen Wärmeleitfähigkeit = (Wärmestromrate*ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Länge des Zylinders*(Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur))

Länge der zylindrischen Wand bei gegebener Wärmestromrate

Gehen Länge des Zylinders = (Wärmestromrate*ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*(Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur))

Außenoberflächentemperatur der zylindrischen Wand bei gegebener Wärmestromrate

Gehen Äußere Oberflächentemperatur = Innere Oberflächentemperatur-(Wärmestromrate*ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)

Innenoberflächentemperatur der zylindrischen Wand in Leitung

Gehen Innere Oberflächentemperatur = Äußere Oberflächentemperatur+(Wärmestromrate*ln(Radius 2/Radius 1))/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)

Dicke der zylindrischen Wand zur Aufrechterhaltung einer gegebenen Temperaturdifferenz

Gehen Dicke = Radius 1*(e^(((Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)*2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)/Wärmestromrate)-1)

Thermischer Widerstand für radiale Wärmeleitung in Zylindern

Gehen Wärmewiderstand = ln(Außenradius/Innenradius)/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Länge des Zylinders)

Konvektionswiderstand für zylindrische Schicht

Gehen Wärmewiderstand = 1/(Konvektionswärmeübertragung*2*pi*Zylinderradius*Länge des Zylinders)

Gesamtwärmewiderstand einer zylindrischen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten Formel

Was ist Wärmewiderstand?

Der Wärmewiderstand ist eine Wärmeeigenschaft und eine Messung einer Temperaturdifferenz, durch die ein Objekt oder Material einem Wärmefluss widersteht. Der Wärmewiderstand ist der Kehrwert der Wärmeleitfähigkeit

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