Disipación de calor de la aleta aislada en la punta final Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)
Qfin = (sqrt((Pfin*htransfer*kfin*Ac)))*(Tw-Ts)*tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin)
Esta fórmula usa 2 Funciones, 8 Variables
Funciones utilizadas
sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)
tanh - La función tangente hiperbólica (tanh) es una función que se define como la relación entre la función seno hiperbólica (sinh) y la función coseno hiperbólica (cosh)., tanh(Number)
Variables utilizadas
Tasa de transferencia de calor de la aleta - (Medido en Vatio) - La tasa de transferencia de calor de aletas es la que se extiende desde un objeto para aumentar la tasa de transferencia de calor hacia o desde el medio ambiente al aumentar la convección.
Perímetro de aleta - (Medido en Metro) - El perímetro de la aleta es la distancia total alrededor del borde de la figura.
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.
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.
Área de la sección transversal - (Medido en Metro cuadrado) - El área de la sección transversal es el área de una forma bidimensional que se obtiene cuando una forma tridimensional se corta en forma perpendicular a algún eje específico en un punto.
Temperatura de la superficie - (Medido en Kelvin) - La temperatura superficial es la temperatura en o cerca de una superficie. Específicamente, puede referirse como temperatura del aire superficial, la temperatura del aire cerca de la superficie de la tierra.
Temperatura ambiente - (Medido en Kelvin) - La temperatura circundante de un cuerpo es la temperatura del cuerpo circundante.
Longitud de la aleta - (Medido en Metro) - La longitud de la aleta es la medida de la aleta.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Perímetro de aleta: 25 Metro --> 25 Metro 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
Conductividad térmica de la aleta: 10.18 Vatio por metro por K --> 10.18 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Área de la sección transversal: 10.2 Metro cuadrado --> 10.2 Metro cuadrado No se requiere conversión
Temperatura de la superficie: 305 Kelvin --> 305 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura ambiente: 100 Kelvin --> 100 Kelvin No se requiere conversión
Longitud de la aleta: 3 Metro --> 3 Metro No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Qfin = (sqrt((Pfin*htransfer*kfin*Ac)))*(Tw-Ts)*tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin) --> (sqrt((25*13.2*10.18*10.2)))*(305-100)*tanh((sqrt((25*13.2)/(10.18*10.2)))*3)
Evaluar ... ...
Qfin = 37945.9256403575
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
37945.9256403575 Vatio --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
37945.9256403575 37945.93 Vatio <-- Tasa de transferencia de calor de la aleta
(Cálculo completado en 00.020 segundos)

Créditos

Creado por hoja
Facultad de Ingeniería Thadomal Shahani (Tsec), Bombay
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Verificada por Prerana Bakli
Universidad de Hawái en Mānoa (UH Manoa), Hawái, Estados Unidos
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9 Transferencia de calor desde superficies extendidas (aletas) Calculadoras

Disipación de calor de la aleta que pierde calor en la punta final
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*((tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)+(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor/Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))))/(1+tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta*(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))))))
Disipación de calor de la aleta aislada en la punta final
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)
Disipación de calor de la aleta infinitamente larga
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = ((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)^0.5)*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)
Transferencia de calor en aletas dada la eficiencia de la aleta
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = Coeficiente general de transferencia de calor*Área*Eficiencia de las aletas*Diferencia general de temperatura
Ley de enfriamiento de Newton
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
Número de biot utilizando longitud característica
Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Longitud característica)/(Conductividad térmica de la aleta)
Longitud de corrección para aletas cilíndricas con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta cilíndrica = Longitud de la aleta+(Diámetro de la aleta cilíndrica/4)
Longitud de corrección para aleta rectangular delgada con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta rectangular delgada = Longitud de la aleta+(Grosor de la aleta/2)
Longitud de corrección para aleta cuadrada con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta cuadrada = Longitud de la aleta+(Ancho de aleta/4)

20 Transferencia de calor desde superficies extendidas (aletas), espesor crítico del aislamiento y resistencia térmica Calculadoras

Disipación de calor de la aleta que pierde calor en la punta final
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*((tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)+(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt(Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor/Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))))/(1+tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta*(Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*(sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal))))))
Disipación de calor de la aleta aislada en la punta final
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)
Disipación de calor de la aleta infinitamente larga
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = ((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)^0.5)*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)
Resistencia térmica para conducción en la pared del tubo
Vamos Resistencia termica = (ln(Radio exterior del cilindro/Radio interior del cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)
Transferencia de calor en aletas dada la eficiencia de la aleta
Vamos Tasa de transferencia de calor de la aleta = Coeficiente general de transferencia de calor*Área*Eficiencia de las aletas*Diferencia general de temperatura
Ley de enfriamiento de Newton
Vamos Flujo de calor = Coeficiente de transferencia de calor*(Temperatura de la superficie-Temperatura del fluido característico)
Número de biot utilizando longitud característica
Vamos Número de biota = (Coeficiente de transferencia de calor*Longitud característica)/(Conductividad térmica de la aleta)
Radio crítico de aislamiento de esfera hueca
Vamos Radio crítico de aislamiento = 2*Conductividad Térmica del Aislamiento/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa
Radio crítico de aislamiento del cilindro
Vamos Radio crítico de aislamiento = Conductividad Térmica del Aislamiento/Coeficiente de transferencia de calor por convección externa
Longitud de corrección para aletas cilíndricas con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta cilíndrica = Longitud de la aleta+(Diámetro de la aleta cilíndrica/4)
Coeficiente de transferencia de calor interno dada la resistencia térmica interna
Vamos Coeficiente de transferencia de calor por convección interior = 1/(Área interior*Resistencia termica)
Área interior dada la resistencia térmica de la superficie interior
Vamos Área interior = 1/(Coeficiente de transferencia de calor por convección interior*Resistencia termica)
Resistencia térmica para convección en la superficie interna
Vamos Resistencia termica = 1/(Área interior*Coeficiente de transferencia de calor por convección interior)
Coeficiente de transferencia de calor exterior dada la resistencia térmica
Vamos Coeficiente de transferencia de calor por convección externa = 1/(Resistencia termica*Área exterior)
Resistencia térmica para convección en la superficie exterior
Vamos Resistencia termica = 1/(Coeficiente de transferencia de calor por convección externa*Área exterior)
Área exterior dada resistencia térmica exterior
Vamos Área exterior = 1/(Coeficiente de transferencia de calor por convección externa*Resistencia termica)
Longitud de corrección para aleta rectangular delgada con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta rectangular delgada = Longitud de la aleta+(Grosor de la aleta/2)
Longitud de corrección para aleta cuadrada con punta no adiabática
Vamos Longitud de corrección para aleta cuadrada = Longitud de la aleta+(Ancho de aleta/4)
Generación volumétrica de calor en conductores eléctricos que transportan corriente
Vamos Generación volumétrica de calor = (Densidad de corriente eléctrica^2)*Resistividad
Resistencia Térmica Total
Vamos Resistencia Térmica Total = 1/(Coeficiente general de transferencia de calor*Área)

Disipación de calor de la aleta aislada en la punta final Fórmula

Tasa de transferencia de calor de la aleta = (sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor*Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*(Temperatura de la superficie-Temperatura ambiente)*tanh((sqrt((Perímetro de aleta*Coeficiente de transferencia de calor)/(Conductividad térmica de la aleta*Área de la sección transversal)))*Longitud de la aleta)
Qfin = (sqrt((Pfin*htransfer*kfin*Ac)))*(Tw-Ts)*tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin)

¿Qué es la disipación de calor?

La disipación de calor ocurre cuando un objeto que es más caliente que otros objetos se coloca en un ambiente donde el calor del objeto más caliente se transfiere a los objetos más fríos y al ambiente circundante.

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