Chauffage aérodynamique à la surface Calculatrice

✖La densité statique est la densité du fluide lorsqu'il ne bouge pas, ou la densité du fluide si nous nous déplaçons par rapport au fluide.ⓘ Densité statique [ρ_e]			+10% -10%
✖La vitesse statique est la vitesse du fluide en un point du fluide ou la vitesse dans le flux continu.ⓘ Vitesse statique [u_e]			+10% -10%
✖Le nombre de Stanton est un nombre sans dimension qui mesure le rapport entre la chaleur transférée dans un fluide et la capacité thermique du fluide.ⓘ Numéro Stanton [St]			+10% -10%
✖L'enthalpie de paroi adiabatique est l'enthalpie d'un fluide circulant autour d'un corps solide ; elle correspond à la température de paroi adiabatique.ⓘ Enthalpie de paroi adiabatique [h_aw]			+10% -10%
✖L'enthalpie de paroi est l'enthalpie d'un fluide circulant autour d'un corps solide ; elle correspond à la température de paroi adiabatique.ⓘ Enthalpie du mur [h_w]			+10% -10%

✖Le taux de transfert de chaleur local est cette énergie par seconde par unité de surface.ⓘ Chauffage aérodynamique à la surface [q_w]

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Formule

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Chauffage aérodynamique à la surface

Formule

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

Exemple

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

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Chauffage aérodynamique à la surface Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Taux de transfert de chaleur local = Densité statique*Vitesse statique*Numéro Stanton*(Enthalpie de paroi adiabatique-Enthalpie du mur)
q_w = ρ_e*u_e*St*(h_aw-h_w)
Cette formule utilise 6 Variables

Variables utilisées

Taux de transfert de chaleur local - (Mesuré en Watt par mètre carré) - Le taux de transfert de chaleur local est cette énergie par seconde par unité de surface.
Densité statique - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité statique est la densité du fluide lorsqu'il ne bouge pas, ou la densité du fluide si nous nous déplaçons par rapport au fluide.
Vitesse statique - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse statique est la vitesse du fluide en un point du fluide ou la vitesse dans le flux continu.
Numéro Stanton - Le nombre de Stanton est un nombre sans dimension qui mesure le rapport entre la chaleur transférée dans un fluide et la capacité thermique du fluide.
Enthalpie de paroi adiabatique - (Mesuré en Joule par Kilogramme) - L'enthalpie de paroi adiabatique est l'enthalpie d'un fluide circulant autour d'un corps solide ; elle correspond à la température de paroi adiabatique.
Enthalpie du mur - (Mesuré en Joule par Kilogramme) - L'enthalpie de paroi est l'enthalpie d'un fluide circulant autour d'un corps solide ; elle correspond à la température de paroi adiabatique.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Densité statique: 98.3 Kilogramme par mètre cube --> 98.3 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Vitesse statique: 8.8 Mètre par seconde --> 8.8 Mètre par seconde Aucune conversion requise
Numéro Stanton: 1.2 --> Aucune conversion requise
Enthalpie de paroi adiabatique: 102 Joule par Kilogramme --> 102 Joule par Kilogramme Aucune conversion requise
Enthalpie du mur: 99.2 Joule par Kilogramme --> 99.2 Joule par Kilogramme Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

q_w = 2906.5344

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

2906.5344 Watt par mètre carré --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

2906.5344 ≈ 2906.534 Watt par mètre carré <-- Taux de transfert de chaleur local

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Sanjay Krishna

École d'ingénierie Amrita (ASE), Vallikavu

Sanjay Krishna a créé cette calculatrice et 300+ autres calculatrices!

Vérifié par Maiarutselvan V

Collège de technologie PSG (PSGCT), Coimbatore

Maiarutselvan V a validé cette calculatrice et 300+ autres calculatrices!

< 16 Dynamique Aéro-Thermique Calculatrices

Chauffage aérodynamique à la surface

Aller Taux de transfert de chaleur local = Densité statique*Vitesse statique*Numéro Stanton*(Enthalpie de paroi adiabatique-Enthalpie du mur)

Calcul de la viscosité statique à l'aide du facteur Chapman-Rubesin

Aller Viscosité statique = (Densité*Viscosité cinématique)/(Facteur Chapman-Rubésine*Densité statique)

Calcul de la densité statique à l'aide du facteur Chapman-Rubesin

Aller Densité statique = (Densité*Viscosité cinématique)/(Facteur Chapman-Rubésine*Viscosité statique)

Facteur Chapman-Rubésine

Aller Facteur Chapman-Rubésine = (Densité*Viscosité cinématique)/(Densité statique*Viscosité statique)

Calcul de la densité à l'aide du facteur Chapman-Rubesin

Aller Densité = Facteur Chapman-Rubésine*Densité statique*Viscosité statique/(Viscosité cinématique)

Calcul de viscosité à l'aide du facteur Chapman-Rubesin

Aller Viscosité cinématique = Facteur Chapman-Rubésine*Densité statique*Viscosité statique/(Densité)

Conductivité thermique à l'aide du nombre de Prandtl

Aller Conductivité thermique = (Viscosité dynamique*Capacité thermique spécifique à pression constante)/Numéro de Prandtl

Paramètre d'énergie interne non dimensionnel

Aller Énergie interne non dimensionnelle = Énergie interne/(La capacité thermique spécifique*Température)

Nombre de Stanton pour un écoulement incompressible

Aller Numéro Stanton = 0.332*(Numéro de Prandtl^(-2/3))/sqrt(Le numéro de Reynold)

Équation de Stanton utilisant le coefficient de friction cutanée global pour un écoulement incompressible

Aller Numéro Stanton = Coefficient de traînée global de frottement de peau*0.5*Numéro de Prandtl^(-2/3)

Calcul de la température des murs à l'aide du changement d'énergie interne

Aller Température du mur en Kelvin = Énergie interne non dimensionnelle*Température du flux libre

Enthalpie statique non dimensionnelle

Aller Enthalpie statique non dimensionnelle = Enthalpie de stagnation/Enthalpie statique

Paramètre d'énergie interne non dimensionnel utilisant le rapport de température mur/flux libre

Aller Énergie interne non dimensionnelle = Température du mur/Température du flux libre

Énergie interne pour le flux hypersonique

Aller Énergie interne = Enthalpie+Pression/Densité

Coefficient de friction utilisant l'équation de Stanton pour un écoulement incompressible

Aller Coefficient de friction = Numéro Stanton/(0.5*Numéro de Prandtl^(-2/3))

Enthalpie statique

Aller Enthalpie statique = Enthalpie/Enthalpie statique non dimensionnelle

Chauffage aérodynamique à la surface Formule

Taux de transfert de chaleur local = Densité statique*Vitesse statique*Numéro Stanton*(Enthalpie de paroi adiabatique-Enthalpie du mur)
q_w = ρ_e*u_e*St*(h_aw-h_w)

Qu'est-ce que le numéro Stanton?

Le nombre de Stanton, St, est un nombre sans dimension qui mesure le rapport de la chaleur transférée dans un fluide à la capacité thermique du fluide.

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