Transferencia de calor local sobre placa plana usando el número de Stanton Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Tasa de transferencia de calor local = Número Stanton*Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared)
qw = St*ρ*V*(haw-hw)
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.
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.
Densidad de flujo libre - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad de corriente libre es la masa por unidad de volumen de aire aguas arriba de un cuerpo aerodinámico a una altitud determinada.
Velocidad de flujo libre - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de flujo libre es la velocidad del aire aguas arriba de un cuerpo aerodinámico, es decir, antes de que el cuerpo tenga la oportunidad de desviar, ralentizar o comprimir el aire.
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
Número Stanton: 2 --> No se requiere conversión
Densidad de flujo libre: 2.1 Kilogramo por metro cúbico --> 2.1 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Velocidad de flujo libre: 100 Metro por Segundo --> 100 Metro por Segundo 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
qw = St*ρ*V*(haw-hw) --> 2*2.1*100*(102-99.2)
Evaluar ... ...
qw = 1176
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
1176 vatio por metro cuadrado --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
1176 vatio por metro cuadrado <-- Tasa de transferencia de calor local
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

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Creado por Sanjay Krishna
Escuela de Ingeniería Amrita (Plaza bursátil norteamericana), Vallikavu
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Verificada por Maiarutselvan V
Facultad de Tecnología de PSG (PSGCT), Coimbatore
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15 Resultados aproximados aplicados a vehículos hipersónicos Calculadoras

Velocidad de flujo libre sobre placa plana usando el número de Stanton
​ Vamos Velocidad de flujo libre = Tasa de transferencia de calor local/(Número Stanton*Densidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared))
Densidad de flujo libre sobre placa plana usando el número de Stanton
​ Vamos Densidad de flujo libre = Tasa de transferencia de calor local/(Número Stanton*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared))
Número de Stanton Freestream para placa plana
​ Vamos Número Stanton = Tasa de transferencia de calor local/(Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared))
Transferencia de calor local sobre placa plana usando el número de Stanton
​ Vamos Tasa de transferencia de calor local = Número Stanton*Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared)
Entalpía de pared adiabática sobre placa plana usando el número de Stanton
​ Vamos Entalpía de pared adiabática = Tasa de transferencia de calor local/(Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre*Número Stanton)+Entalpía de pared
Entalpía de pared sobre placa plana usando el número de Stanton
​ Vamos Entalpía de pared = Entalpía de pared adiabática-Tasa de transferencia de calor local/(Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre*Número Stanton)
Velocidad de flujo libre sobre placa plana usando fuerza de arrastre
​ Vamos Velocidad de flujo libre = sqrt(Fuerza de arrastre/(0.5*Densidad de flujo libre*Área de referencia*Coeficiente de arrastre))
Densidad de flujo libre sobre plano en condiciones de flujo de flujo libre
​ Vamos Densidad de flujo libre = Fuerza de arrastre/(0.5*Coeficiente de arrastre*Velocidad de flujo libre^2*Área de referencia)
Coeficiente de arrastre sobre plano en condiciones de flujo libre
​ Vamos Coeficiente de arrastre = Fuerza de arrastre/(0.5*Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre^2*Área de referencia)
Fuerza de arrastre sobre placa plana
​ Vamos Fuerza de arrastre = 0.5*Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre^2*Área de referencia*Coeficiente de arrastre
Relación de presión para placa plana aislada, interacción débil
​ Vamos Proporción de presión = 1+0.31*Parámetro de similitud de interacción viscosa+0.05*Parámetro de similitud de interacción viscosa^2
Velocidad de corriente libre sobre placa plana con condiciones de corriente libre
​ Vamos Velocidad de flujo libre = sqrt(2*(Entalpía específica total-Entalpía específica de flujo libre))
Entalpía de corriente libre sobre placa plana con condiciones de corriente libre
​ Vamos Entalpía específica de flujo libre = Entalpía específica total-(Velocidad de flujo libre^2)/2
Entalpía total sobre placa plana con condiciones de flujo libre
​ Vamos Entalpía específica total = Entalpía específica de flujo libre+(Velocidad de flujo libre^2)/2
Relación de presión para placa plana aislada, interacción fuerte
​ Vamos Proporción de presión = 0.514*Parámetro de similitud de interacción viscosa+0.759

Transferencia de calor local sobre placa plana usando el número de Stanton Fórmula

Tasa de transferencia de calor local = Número Stanton*Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared)
qw = St*ρ*V*(haw-hw)

¿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. Se utiliza para caracterizar la transferencia de calor en flujos de convección forzada.

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