Calculadora Espesor crítico de aislamiento para cilindros

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Conceptos básicos de HMT

Conducción

Convección

Intercambiador de calor

Radiación

Transferencia de masa por convección

✖La conductividad térmica de Fin es la tasa de calor que pasa a través de Fin, expresada como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.ⓘ Conductividad térmica de la aleta [k_o]			+10% -10%
✖El coeficiente de transferencia de calor es el calor transferido por unidad de área por kelvin. Por lo tanto, el área se incluye en la ecuación ya que representa el área sobre la cual tiene lugar la transferencia de calor.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor [h_transfer]			+10% -10%

✖El espesor crítico del aislamiento significa la máxima pérdida de calor con una mínima resistencia térmica.ⓘ Espesor crítico de aislamiento para cilindros [r_c]

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Fórmula

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Espesor crítico de aislamiento para cilindros

Fórmula

`"r"_{"c"} = "k"_{"o"}/"h"_{"transfer"}`

Ejemplo

`"0.771212m"="10.18W/(m*K)"/"13.2W/m²*K"`

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Espesor crítico de aislamiento para cilindros Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Espesor crítico de aislamiento = Conductividad térmica de la aleta/Coeficiente de transferencia de calor
r_c = k_o/h_transfer
Esta fórmula usa 3 Variables

Variables utilizadas

Espesor crítico de aislamiento - (Medido en Metro) - El espesor crítico del aislamiento significa la máxima pérdida de calor con una mínima resistencia térmica.
Conductividad térmica de la aleta - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica de Fin es la tasa de calor que pasa a través de Fin, expresada como la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de una unidad de área con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.
Coeficiente de transferencia de calor - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor es el calor transferido por unidad de área por kelvin. Por lo tanto, el área se incluye en la ecuación ya que representa el área sobre la cual tiene lugar la transferencia de calor.

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

Conductividad térmica de la aleta: 10.18 Vatio por metro por K --> 10.18 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Coeficiente de transferencia de calor: 13.2 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 13.2 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

r_c = k_o/h_transfer --> 10.18/13.2

Evaluar ... ...

r_c = 0.771212121212121

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.771212121212121 Metro --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.771212121212121 ≈ 0.771212 Metro <-- Espesor crítico de aislamiento

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Aquí estás -

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Créditos

Creado por Rushi Shah

Facultad de Ingeniería KJ Somaiya (KJ Somaiya), Mumbai

¡Rushi Shah ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por Keshav Vyas

Instituto Nacional de Tecnología Sardar Vallabhbhai (SVNIT), Surat

¡Keshav Vyas ha verificado esta calculadora y 5 más calculadoras!

< 13 Transferencia de calor y masa Calculadoras

Transferencia de calor por conducción en la base

Vamos Tasa de transferencia de calor conductivo = (Conductividad térmica*Área transversal de la aleta*Perímetro de la aleta*Coeficiente de transferencia de calor por convección)^0.5*(Temperatura básica-Temperatura ambiente)

Intercambio de calor por radiación debido a la disposición geométrica

Vamos Transferencia de calor = emisividad*Área*[Stefan-BoltZ]*Factor de forma*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))

Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación

Vamos Transferencia de calor = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Área*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))

Transferencia de calor según la ley de Fourier

Vamos Flujo de calor a través de un cuerpo = -(Conductividad térmica del material*Área de superficie del flujo de calor*Diferencia de temperatura/Espesor)

Flujo de calor unidimensional

Vamos Flujo de calor = -Conductividad térmica de la aleta/Espesor de pared*(Temperatura de la pared 2-Temperatura de la pared 1)

Ley de enfriamiento de Newton

Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)

Emitancia de la superficie del cuerpo no ideal

Vamos Emitancia de superficie radiante de superficie real = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Temperatura de la superficie^(4)

Procesos Convectivos Coeficiente de Transferencia de Calor

Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura de recuperación)

Conductividad térmica dado el espesor crítico de aislamiento para cilindros

Vamos Conductividad térmica de la aleta = Espesor crítico de aislamiento*Coeficiente de transferencia de calor en la superficie exterior

Diámetro de varilla Aleta circular dada Área de sección transversal

Vamos Diámetro de varilla circular = sqrt((área de la sección transversal*4)/pi)

Resistencia Térmica en la Transferencia de Calor por Convección

Vamos Resistencia termica = 1/(Área de superficie expuesta*Coeficiente de transferencia de calor por convección)

Espesor crítico de aislamiento para cilindros

Vamos Espesor crítico de aislamiento = Conductividad térmica de la aleta/Coeficiente de transferencia de calor

Transferencia de calor

Vamos Tasa de flujo de calor = Diferencia de potencial térmico/Resistencia termica

< 13 Conducción, Convección y Radiación Calculadoras

Transferencia de calor por conducción en la base

Intercambio de calor por radiación debido a la disposición geométrica

Vamos Transferencia de calor = emisividad*Área*[Stefan-BoltZ]*Factor de forma*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))

Intercambio de calor de cuerpos negros por radiación

Vamos Transferencia de calor = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Área*(Temperatura de la superficie 1^(4)-Temperatura de la superficie 2^(4))

Transferencia de calor según la ley de Fourier

Vamos Flujo de calor a través de un cuerpo = -(Conductividad térmica del material*Área de superficie del flujo de calor*Diferencia de temperatura/Espesor)

Flujo de calor unidimensional

Vamos Flujo de calor = -Conductividad térmica de la aleta/Espesor de pared*(Temperatura de la pared 2-Temperatura de la pared 1)

Ley de enfriamiento de Newton

Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)

Emitancia de la superficie del cuerpo no ideal

Vamos Emitancia de superficie radiante de superficie real = emisividad*[Stefan-BoltZ]*Temperatura de la superficie^(4)

Procesos Convectivos Coeficiente de Transferencia de Calor

Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura de recuperación)

Conductividad térmica dado el espesor crítico de aislamiento para cilindros

Vamos Conductividad térmica de la aleta = Espesor crítico de aislamiento*Coeficiente de transferencia de calor en la superficie exterior

Resistencia Térmica en Conducción

Vamos Resistencia termica = (Espesor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área transversal)

Resistencia Térmica en la Transferencia de Calor por Convección

Vamos Resistencia termica = 1/(Área de superficie expuesta*Coeficiente de transferencia de calor por convección)

Espesor crítico de aislamiento para cilindros

Vamos Espesor crítico de aislamiento = Conductividad térmica de la aleta/Coeficiente de transferencia de calor

Transferencia de calor

Vamos Tasa de flujo de calor = Diferencia de potencial térmico/Resistencia termica

Espesor crítico de aislamiento para cilindros Fórmula

Espesor crítico de aislamiento = Conductividad térmica de la aleta/Coeficiente de transferencia de calor
r_c = k_o/h_transfer

¿Cuál es el espesor crítico del aislamiento?

El espesor hasta el cual aumenta el flujo de calor y después del cual disminuye el flujo de calor se denomina espesor crítico.

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