Calculadora Calentamiento aerodinámico a la superficie

✖Densidad estática, es la densidad del fluido cuando no se está moviendo, o la densidad del fluido si nos estamos moviendo en relación con el fluido.ⓘ Densidad estática [ρ_e]			+10% -10%
✖La velocidad estática es la velocidad del fluido en un punto del fluido, o la velocidad en el flujo continuo.ⓘ Velocidad estática [u_e]			+10% -10%
✖El número de Stanton es un número adimensional que mide la relación entre el calor transferido a un fluido y la capacidad térmica del fluido.ⓘ Número Stanton [St]			+10% -10%
✖La entalpía de pared adiabática, es la entalpía de un fluido que fluye alrededor de un cuerpo sólido; corresponde a la temperatura adiabática de la pared.ⓘ Entalpía de pared adiabática [h_aw]			+10% -10%
✖La entalpía de pared es la entalpía de un fluido que fluye alrededor de un cuerpo sólido; Corresponde a la temperatura adiabática de la pared.ⓘ Entalpía de pared [h_w]			+10% -10%

✖La tasa de transferencia de calor local es la energía por segundo por unidad de área.ⓘ Calentamiento aerodinámico a la superficie [q_w]

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Fórmula

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Calentamiento aerodinámico a la superficie

Fórmula

`"q"_{"w"} = "ρ"_{"e"}*"u"_{"e"}*"St"*("h"_{"aw"}-"h"_{"w"})`

Ejemplo

`"2906.534W/m²"="98.3kg/m³"*"8.8m/s"*"1.2"*("102J/kg"-"99.2J/kg")`

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Calentamiento aerodinámico a la superficie Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Tasa de transferencia de calor local = Densidad estática*Velocidad estática*Número Stanton*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared)
q_w = ρ_e*u_e*St*(h_aw-h_w)
Esta fórmula usa 6 Variables

Variables utilizadas

Tasa de transferencia de calor local - (Medido en vatio por metro cuadrado) - La tasa de transferencia de calor local es la energía por segundo por unidad de área.
Densidad estática - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - Densidad estática, es la densidad del fluido cuando no se está moviendo, o la densidad del fluido si nos estamos moviendo en relación con el fluido.
Velocidad estática - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad estática es la velocidad del fluido en un punto del fluido, o la velocidad en el flujo continuo.
Número Stanton - El número de Stanton es un número adimensional que mide la relación entre el calor transferido a un fluido y la capacidad térmica del fluido.
Entalpía de pared adiabática - (Medido en Joule por kilogramo) - La entalpía de pared adiabática, es la entalpía de un fluido que fluye alrededor de un cuerpo sólido; corresponde a la temperatura adiabática de la pared.
Entalpía de pared - (Medido en Joule por kilogramo) - La entalpía de pared es la entalpía de un fluido que fluye alrededor de un cuerpo sólido; Corresponde a la temperatura adiabática de la pared.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Densidad estática: 98.3 Kilogramo por metro cúbico --> 98.3 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Velocidad estática: 8.8 Metro por Segundo --> 8.8 Metro por Segundo No se requiere conversión
Número Stanton: 1.2 --> No se requiere conversión
Entalpía de pared adiabática: 102 Joule por kilogramo --> 102 Joule por kilogramo No se requiere conversión
Entalpía de pared: 99.2 Joule por kilogramo --> 99.2 Joule por kilogramo No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

q_w = ρ_e*u_e*St*(h_aw-h_w) --> 98.3*8.8*1.2*(102-99.2)

Evaluar ... ...

q_w = 2906.5344

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

2906.5344 vatio por metro cuadrado --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

2906.5344 ≈ 2906.534 vatio por metro cuadrado <-- Tasa de transferencia de calor local

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Sanjay Krishna

Escuela de Ingeniería Amrita (Plaza bursátil norteamericana), Vallikavu

¡Sanjay Krishna ha creado esta calculadora y 300+ más calculadoras!

Verificada por Maiarutselvan V

Facultad de Tecnología de PSG (PSGCT), Coimbatore

¡Maiarutselvan V ha verificado esta calculadora y 300+ más calculadoras!

< 16 Dinámica Aero-Térmica Calculadoras

Calentamiento aerodinámico a la superficie

Vamos Tasa de transferencia de calor local = Densidad estática*Velocidad estática*Número Stanton*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared)

Cálculo de la viscosidad estática utilizando el factor Chapman-Rubesin

Vamos Viscosidad estática = (Densidad*Viscosidad cinemática)/(Factor de Chapman-Rubesina*Densidad estática)

Cálculo de la densidad estática utilizando el factor Chapman-Rubesin

Vamos Densidad estática = (Densidad*Viscosidad cinemática)/(Factor de Chapman-Rubesina*Viscosidad estática)

Factor Chapman-Rubesina

Vamos Factor de Chapman-Rubesina = (Densidad*Viscosidad cinemática)/(Densidad estática*Viscosidad estática)

Cálculo de la viscosidad utilizando el factor Chapman-Rubesin

Vamos Viscosidad cinemática = Factor de Chapman-Rubesina*Densidad estática*Viscosidad estática/(Densidad)

Cálculo de densidad utilizando el factor Chapman-Rubesin

Vamos Densidad = Factor de Chapman-Rubesina*Densidad estática*Viscosidad estática/(Viscosidad cinemática)

Conductividad térmica utilizando el número de Prandtl

Vamos Conductividad térmica = (Viscosidad dinámica*Capacidad calorífica específica a presión constante)/Número de Prandtl

Parámetro de energía interna no dimensional

Vamos Energía Interna Adimensional = Energía interna/(Capacidad calorífica específica*La temperatura)

Número de Stanton para flujo incompresible

Vamos Número Stanton = 0.332*(Número de Prandtl^(-2/3))/sqrt(Número de Reynolds)

Ecuación de Stanton utilizando el coeficiente de fricción superficial general para flujo incompresible

Vamos Número Stanton = Coeficiente de arrastre de fricción superficial general*0.5*Número de Prandtl^(-2/3)

Cálculo de la temperatura de la pared mediante el cambio de energía interna

Vamos Temperatura de la pared en Kelvin = Energía Interna Adimensional*Temperatura de flujo libre

Parámetro de energía interna no dimensional utilizando la relación de temperatura de pared a corriente libre

Vamos Energía Interna Adimensional = Temperatura de la pared/Temperatura de flujo libre

Entalpía estática no dimensional

Vamos Entalpía estática no dimensional = Entalpía de estancamiento/Entalpía estática

Coeficiente de fricción utilizando la ecuación de Stanton para flujo incompresible

Vamos Coeficiente de fricción = Número de Stanton/(0.5*Número de Prandtl^(-2/3))

Energía interna para flujo hipersónico

Vamos Energía interna = entalpía+Presión/Densidad

Entalpía estática

Vamos Entalpía estática = entalpía/Entalpía estática no dimensional

Calentamiento aerodinámico a la superficie Fórmula

Tasa de transferencia de calor local = Densidad estática*Velocidad estática*Número Stanton*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared)
q_w = ρ_e*u_e*St*(h_aw-h_w)

¿Qué es el número de Stanton?

El número de Stanton, St, es un número adimensional que mide la relación entre el calor transferido a un fluido y la capacidad térmica del fluido.

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