Calculadora Resistencia Térmica Total de Pared Cilíndrica con Convección en Ambos Lados

✖El radio 1 es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del primer/más pequeño círculo concéntrico o el radio del primer círculo.ⓘ Radio 1 [r₁]			+10% -10%
✖La longitud del cilindro es la altura vertical del cilindro.ⓘ Longitud del cilindro [l_cyl]			+10% -10%
✖El coeficiente de transferencia de calor por convección interior es el coeficiente de transferencia de calor por convección en la superficie interior del cuerpo, objeto o pared, etc.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor por convección interior [h_i]			+10% -10%
✖El radio 2 es el radio del segundo círculo o círculo concéntrico.ⓘ Radio 2 [r₂]			+10% -10%
✖La conductividad térmica es la tasa de calor que pasa a través de un material específico, 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 [k]			+10% -10%
✖El coeficiente de transferencia de calor por convección externa es la constante de proporcionalidad entre el flujo de calor y la fuerza impulsora termodinámica para el flujo de calor en caso de transferencia de calor por convección.ⓘ Coeficiente de transferencia de calor por convección externa [h_o]			+10% -10%

✖La resistencia térmica es una propiedad del calor y una medida de la diferencia de temperatura mediante la cual un objeto o material resiste un flujo de calor.ⓘ Resistencia Térmica Total de Pared Cilíndrica con Convección en Ambos Lados [R_th]

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Fórmula

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Resistencia Térmica Total de Pared Cilíndrica con Convección en Ambos Lados

Fórmula

`"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"})`

Ejemplo

`"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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Resistencia Térmica Total de Pared Cilíndrica con Convección en Ambos Lados Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Resistencia termica = 1/(2*pi*Radio 1*Longitud del cilindro*Coeficiente de transferencia de calor por convección interior)+(ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)+1/(2*pi*Radio 2*Longitud del cilindro*Coeficiente de transferencia de calor por convección externa)
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)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 7 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

ln - El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)

Variables utilizadas

Resistencia termica - (Medido en kelvin/vatio) - La resistencia térmica es una propiedad del calor y una medida de la diferencia de temperatura mediante la cual un objeto o material resiste un flujo de calor.
Radio 1 - (Medido en Metro) - El radio 1 es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del primer/más pequeño círculo concéntrico o el radio del primer círculo.
Longitud del cilindro - (Medido en Metro) - La longitud del cilindro es la altura vertical del cilindro.
Coeficiente de transferencia de calor por convección interior - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor por convección interior es el coeficiente de transferencia de calor por convección en la superficie interior del cuerpo, objeto o pared, etc.
Radio 2 - (Medido en Metro) - El radio 2 es el radio del segundo círculo o círculo concéntrico.
Conductividad térmica - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica es la tasa de calor que pasa a través de un material específico, 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 por convección externa - (Medido en Vatio por metro cuadrado por Kelvin) - El coeficiente de transferencia de calor por convección externa es la constante de proporcionalidad entre el flujo de calor y la fuerza impulsora termodinámica para el flujo de calor en caso de transferencia de calor por convección.

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

Radio 1: 0.8 Metro --> 0.8 Metro No se requiere conversión
Longitud del cilindro: 0.4 Metro --> 0.4 Metro No se requiere conversión
Coeficiente de transferencia de calor por convección interior: 1.35 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 1.35 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión
Radio 2: 12 Metro --> 12 Metro No se requiere conversión
Conductividad térmica: 10.18 Vatio por metro por K --> 10.18 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Coeficiente de transferencia de calor por convección externa: 9.8 Vatio por metro cuadrado por Kelvin --> 9.8 Vatio por metro cuadrado por Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

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)

Evaluar ... ...

R_th = 0.477642305519784

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.477642305519784 kelvin/vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.477642305519784 ≈ 0.477642 kelvin/vatio <-- Resistencia termica

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Sai Venkata Phanindra Chary Arendra

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Instituto de Ingeniería y Tecnología (VNRVJIET), Hyderabad

¡Sai Venkata Phanindra Chary Arendra ha creado esta calculadora y 100+ más calculadoras!

Verificada por Sanjay Krishna

Escuela de Ingeniería Amrita (Plaza bursátil norteamericana), Vallikavu

¡Sanjay Krishna ha verificado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

< 14 Conducción en Cilindro Calculadoras

Tasa de flujo de calor a través de una pared compuesta cilíndrica de 3 capas

Vamos Tasa de flujo de calor = (Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior)/((ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica 1*Longitud del cilindro)+(ln(Radio 3/Radio 2))/(2*pi*Conductividad térmica 2*Longitud del cilindro)+(ln(Radio 4/Radio 3))/(2*pi*Conductividad térmica 3*Longitud del cilindro))

Resistencia Térmica Total de 3 Resistencias Cilíndricas Conectadas en Serie

Vamos Resistencia termica = (ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica 1*Longitud del cilindro)+(ln(Radio 3/Radio 2))/(2*pi*Conductividad térmica 2*Longitud del cilindro)+(ln(Radio 4/Radio 3))/(2*pi*Conductividad térmica 3*Longitud del cilindro)

Resistencia Térmica Total de Pared Cilíndrica con Convección en Ambos Lados

Vamos Resistencia termica = 1/(2*pi*Radio 1*Longitud del cilindro*Coeficiente de transferencia de calor por convección interior)+(ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)+1/(2*pi*Radio 2*Longitud del cilindro*Coeficiente de transferencia de calor por convección externa)

Tasa de flujo de calor a través de una pared compuesta cilíndrica de 2 capas

Temperatura de la superficie exterior de la pared compuesta cilíndrica de 2 capas

Vamos Temperatura de la superficie exterior = Temperatura de la superficie interior-Tasa de flujo de calor*((ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica 1*Longitud del cilindro)+(ln(Radio 3/Radio 2))/(2*pi*Conductividad térmica 2*Longitud del cilindro))

Resistencia Térmica Total de 2 Resistencias Cilíndricas Conectadas en Serie

Vamos Resistencia termica = (ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica 1*Longitud del cilindro)+(ln(Radio 3/Radio 2))/(2*pi*Conductividad térmica 2*Longitud del cilindro)

Tasa de flujo de calor a través de una pared cilíndrica

Vamos Tasa de flujo de calor = (Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior)/((ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro))

Conductividad térmica de la pared cilíndrica dada la diferencia de temperatura

Vamos Conductividad térmica = (Tasa de flujo de calor*ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Longitud del cilindro*(Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior))

Longitud de la pared cilíndrica para una tasa de flujo de calor dada

Vamos Longitud del cilindro = (Tasa de flujo de calor*ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica*(Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior))

Temperatura de la superficie exterior de la pared cilíndrica dada la tasa de flujo de calor

Vamos Temperatura de la superficie exterior = Temperatura de la superficie interior-(Tasa de flujo de calor*ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)

Temperatura de la superficie interna de la pared cilíndrica en conducción

Vamos Temperatura de la superficie interior = Temperatura de la superficie exterior+(Tasa de flujo de calor*ln(Radio 2/Radio 1))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)

Espesor de la pared cilíndrica para mantener la diferencia de temperatura dada

Vamos Espesor = Radio 1*(e^(((Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior)*2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)/Tasa de flujo de calor)-1)

Resistencia Térmica para Conducción de Calor Radial en Cilindros

Vamos Resistencia termica = ln(Radio exterior/Radio interno)/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)

Resistencia a la convección para capa cilíndrica

Vamos Resistencia termica = 1/(Transferencia de calor por convección*2*pi*Radio del cilindro*Longitud del cilindro)

Resistencia Térmica Total de Pared Cilíndrica con Convección en Ambos Lados Fórmula

¿Qué es la resistencia térmica?

La resistencia térmica es una propiedad del calor y una medida de una diferencia de temperatura por la cual un objeto o material resiste un flujo de calor. La resistencia térmica es el recíproco de la conductancia térmica.

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