Taux de refroidissement pour des plaques relativement épaisses Calculatrice

✖La conductivité thermique est le taux de chaleur qui traverse un matériau spécifié, exprimé en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.ⓘ Conductivité thermique [k]			+10% -10%
✖La température pour calculer la vitesse de refroidissement est la température à laquelle la vitesse de refroidissement est calculée.ⓘ Température pour calculer le taux de refroidissement [T_c]			+10% -10%
✖La température ambiante est la température de l'environnement.ⓘ Température ambiante [t_a]			+10% -10%
✖La chaleur nette fournie par unité de longueur peut également être convertie en newton puisque l'énergie est un mètre multiplié par newton.ⓘ Chaleur nette fournie par unité de longueur [H_Net]			+10% -10%

✖Le taux de refroidissement est le taux temporel de diminution de la température d'un matériau particulier.ⓘ Taux de refroidissement pour des plaques relativement épaisses [R]

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Formule

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Taux de refroidissement pour des plaques relativement épaisses

Formule

`"R" = (2*pi*"k"*(("T"_{"c"}-"t"_{"a"})^2))/"H"_{"Net"}`

Exemple

`"13.71165°C/s"=(2*pi*"10.18W/(m*K)"*(("500°C"-"37°C")^2))/"1000J/mm"`

Calculatrice

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Taux de refroidissement pour des plaques relativement épaisses Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Taux de refroidissement = (2*pi*Conductivité thermique*((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))/Chaleur nette fournie par unité de longueur
R = (2*pi*k*((T_c-t_a)^2))/H_Net
Cette formule utilise 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilisées

pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilisées

Taux de refroidissement - (Mesuré en Kelvin / seconde) - Le taux de refroidissement est le taux temporel de diminution de la température d'un matériau particulier.
Conductivité thermique - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique est le taux de chaleur qui traverse un matériau spécifié, exprimé en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
Température pour calculer le taux de refroidissement - (Mesuré en Kelvin) - La température pour calculer la vitesse de refroidissement est la température à laquelle la vitesse de refroidissement est calculée.
Température ambiante - (Mesuré en Kelvin) - La température ambiante est la température de l'environnement.
Chaleur nette fournie par unité de longueur - (Mesuré en Joule / mètre) - La chaleur nette fournie par unité de longueur peut également être convertie en newton puisque l'énergie est un mètre multiplié par newton.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Conductivité thermique: 10.18 Watt par mètre par K --> 10.18 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Température pour calculer le taux de refroidissement: 500 Celsius --> 773.15 Kelvin (Vérifiez la conversion ici)
Température ambiante: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Vérifiez la conversion ici)
Chaleur nette fournie par unité de longueur: 1000 Joule / millimètre --> 1000000 Joule / mètre (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

R = (2*pi*k*((T_c-t_a)^2))/H_Net --> (2*pi*10.18*((773.15-310.15)^2))/1000000

Évaluer ... ...

R = 13.7116471383485

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

13.7116471383485 Kelvin / seconde -->13.7116471383485 Celsius par seconde (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

13.7116471383485 ≈ 13.71165 Celsius par seconde <-- Taux de refroidissement

(Calcul effectué en 00.019 secondes)

Tu es là -

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Crédits

Créé par Rajat Vishwakarma

Institut universitaire de technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma a créé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!

Vérifié par Nishan Poojary

Institut de technologie et de gestion Shri Madhwa Vadiraja (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary a validé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!

< 13 Flux de chaleur dans les joints soudés Calculatrices

Température maximale atteinte à n'importe quel point du matériau

Aller Température maximale atteinte à une distance de y = Température ambiante+(Chaleur nette fournie par unité de longueur*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante))/((Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité du métal*Épaisseur du métal*La capacité thermique spécifique*Distance par rapport à la limite de fusion+Chaleur nette fournie par unité de longueur)

Position du pic de température à partir de la limite de fusion

Aller Distance par rapport à la limite de fusion = ((Température de fusion du métal de base-Température atteinte à une distance de y)*Chaleur nette fournie par unité de longueur)/((Température atteinte à une distance de y-Température ambiante)*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité*La capacité thermique spécifique*Épaisseur du métal)

Chaleur nette fournie à la zone de soudage pour l'élever à une température donnée à partir de la limite de fusion

Aller Chaleur nette fournie par unité de longueur = ((Température atteinte à une distance de y-Température ambiante)*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité*La capacité thermique spécifique*Épaisseur du métal*Distance par rapport à la limite de fusion)/(Température de fusion du métal de base-Température atteinte à une distance de y)

Chaleur nette fournie pour atteindre des taux de refroidissement donnés pour les plaques minces

Aller Chaleur nette fournie par unité de longueur = Épaisseur du métal/sqrt(Taux de refroidissement de Thinplate/(2*pi*Conductivité thermique*Densité*La capacité thermique spécifique*((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)^3)))

Épaisseur du métal de base pour la vitesse de refroidissement souhaitée

Aller Épaisseur = Chaleur nette fournie par unité de longueur*sqrt(Taux de refroidissement/(2*pi*Conductivité thermique*Densité*La capacité thermique spécifique*((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)^3)))

Conductivité thermique du métal de base en utilisant une vitesse de refroidissement donnée (plaques minces)

Aller Conductivité thermique = Taux de refroidissement de Thinplate/(2*pi*Densité*La capacité thermique spécifique*((Épaisseur du métal/Chaleur nette fournie par unité de longueur)^2)*((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)^3))

Vitesse de refroidissement pour plaques relativement minces

Aller Taux de refroidissement de Thinplate = 2*pi*Conductivité thermique*Densité*La capacité thermique spécifique*((Épaisseur du métal/Chaleur nette fournie par unité de longueur)^2)*((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)^3)

Facteur d'épaisseur relative de la plaque

Aller Facteur d'épaisseur relative de la plaque = Épaisseur du métal*sqrt(((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)*Densité du métal*La capacité thermique spécifique)/Chaleur nette fournie par unité de longueur)

Épaisseur du métal de base à l'aide du facteur d'épaisseur relative

Aller Épaisseur du métal de base = Facteur d'épaisseur relative de la plaque*sqrt(Chaleur nette fournie par unité de longueur/((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)*Densité*La capacité thermique spécifique))

Chaleur nette fournie à l'aide du facteur d'épaisseur relative

Aller Chaleur nette fournie = ((Épaisseur du métal/Facteur d'épaisseur relative de la plaque)^2)*Densité*La capacité thermique spécifique*(Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)

Conductivité thermique du métal de base en utilisant une vitesse de refroidissement donnée (plaques épaisses)

Aller Conductivité thermique = (Taux de refroidissement*Chaleur nette fournie par unité de longueur)/(2*pi*((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))

Chaleur nette fournie pour atteindre des taux de refroidissement donnés pour les plaques épaisses

Aller Chaleur nette fournie par unité de longueur = (2*pi*Conductivité thermique*((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))/Taux de refroidissement

Taux de refroidissement pour des plaques relativement épaisses

Aller Taux de refroidissement = (2*pi*Conductivité thermique*((Température pour calculer le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))/Chaleur nette fournie par unité de longueur

Taux de refroidissement pour des plaques relativement épaisses Formule

Comment le transfert de chaleur a-t-il lieu près de la zone affectée par la chaleur?

Le transfert de chaleur dans un joint soudé est un phénomène complexe impliquant un mouvement tridimensionnel d'une source de chaleur. La chaleur de la zone de soudure est davantage transférée aux autres parties du métal de base par conduction. De même, la chaleur est également perdue dans l'environnement par convection de la surface, la composante de rayonnement étant relativement petite sauf près du bain de fusion. Ainsi, le traitement analytique de la zone de soudure est extrêmement difficile.

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