Rayon critique d'isolation de la sphère creuse Calculatrice

✖La conductivité thermique de l'isolation est définie comme la capacité d'un matériau isolant à transmettre la chaleur.ⓘ Conductivité thermique de l'isolation [K_insulation]			+10% -10%
✖Le coefficient de transfert de chaleur par convection externe est la constante de proportionnalité entre le flux de chaleur et la force motrice thermodynamique pour le flux de chaleur en cas de transfert de chaleur par convection.ⓘ Coefficient de transfert de chaleur par convection externe [h_outside]			+10% -10%

✖Le rayon critique d'isolation est le rayon d'isolation auquel il y a un transfert de chaleur maximal et une augmentation ou une diminution de sa valeur entraînera une diminution globale du transfert de chaleur.ⓘ Rayon critique d'isolation de la sphère creuse [R_c]

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Formule

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Rayon critique d'isolation de la sphère creuse

Formule

`"R"_{"c"} = 2*"K"_{"insulation"}/"h"_{"outside"}`

Exemple

`"4.285714m"=2*"21W/(m*K)"/"9.8W/m²*K"`

Calculatrice

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Rayon critique d'isolation de la sphère creuse Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Rayon critique d'isolation = 2*Conductivité thermique de l'isolation/Coefficient de transfert de chaleur par convection externe
R_c = 2*K_insulation/h_outside
Cette formule utilise 3 Variables

Variables utilisées

Rayon critique d'isolation - (Mesuré en Mètre) - Le rayon critique d'isolation est le rayon d'isolation auquel il y a un transfert de chaleur maximal et une augmentation ou une diminution de sa valeur entraînera une diminution globale du transfert de chaleur.
Conductivité thermique de l'isolation - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique de l'isolation est définie comme la capacité d'un matériau isolant à transmettre la chaleur.
Coefficient de transfert de chaleur par convection externe - (Mesuré en Watt par mètre carré par Kelvin) - Le coefficient de transfert de chaleur par convection externe est la constante de proportionnalité entre le flux de chaleur et la force motrice thermodynamique pour le flux de chaleur en cas de transfert de chaleur par convection.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Conductivité thermique de l'isolation: 21 Watt par mètre par K --> 21 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Coefficient de transfert de chaleur par convection externe: 9.8 Watt par mètre carré par Kelvin --> 9.8 Watt par mètre carré par Kelvin Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

R_c = 2*K_insulation/h_outside --> 2*21/9.8

Évaluer ... ...

R_c = 4.28571428571429

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

4.28571428571429 Mètre --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

4.28571428571429 ≈ 4.285714 Mètre <-- Rayon critique d'isolation

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Ishan Gupta

Institut de technologie de Birla (MORCEAUX), Pilani

Ishan Gupta a créé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!

Vérifié par Équipe Softusvista

Bureau de Softusvista (Pune), Inde

Équipe Softusvista a validé cette calculatrice et 1100+ autres calculatrices!

< 3 Épaisseur critique de l'isolant Calculatrices

Rayon critique d'isolation de la sphère creuse

Aller Rayon critique d'isolation = 2*Conductivité thermique de l'isolation/Coefficient de transfert de chaleur par convection externe

Rayon critique d'isolation du cylindre

Aller Rayon critique d'isolation = Conductivité thermique de l'isolation/Coefficient de transfert de chaleur par convection externe

Génération de chaleur volumétrique dans un conducteur électrique porteur de courant

Aller Génération de chaleur volumétrique = (Densité de courant électrique^2)*Résistivité

< 20 Transfert de chaleur à partir de surfaces étendues (ailettes), épaisseur critique d'isolation et résistance thermique Calculatrices

Dissipation thermique des ailettes perdant de la chaleur à l'extrémité

Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))*(Température superficielle-Température ambiante)*((tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)+(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur/Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))))/(1+tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron*(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))))))

Dissipation thermique de l'ailette isolée à l'extrémité

Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*(Température superficielle-Température ambiante)*tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)

Dissipation thermique de l'aileron infiniment long

Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = ((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)^0.5)*(Température superficielle-Température ambiante)

Résistance thermique pour la conduction à la paroi du tube

Aller Résistance thermique = (ln(Rayon extérieur du cylindre/Rayon intérieur du cylindre))/(2*pi*Conductivité thermique*Longueur du cylindre)

Transfert de chaleur dans les ailettes compte tenu de l'efficacité des ailettes

Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = Coefficient global de transfert de chaleur*Zone*Efficacité des ailettes*Différence globale de température

Loi de refroidissement de Newton

Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température superficielle-Température du fluide caractéristique)

Nombre de biot utilisant la longueur caractéristique

Aller Numéro de Biot = (Coefficient de transfert de chaleur*Caractéristique Longueur)/(Conductivité thermique de l'ailette)

Rayon critique d'isolation de la sphère creuse

Aller Rayon critique d'isolation = 2*Conductivité thermique de l'isolation/Coefficient de transfert de chaleur par convection externe

Rayon critique d'isolation du cylindre

Aller Rayon critique d'isolation = Conductivité thermique de l'isolation/Coefficient de transfert de chaleur par convection externe

Longueur de correction pour aileron cylindrique avec pointe non adiabatique

Aller Longueur de correction pour aileron cylindrique = Longueur de l'aileron+(Diamètre de l'aileron cylindrique/4)

Longueur de correction pour aileron rectangulaire mince avec pointe non adiabatique

Aller Longueur de correction pour aileron rectangulaire mince = Longueur de l'aileron+(Épaisseur de l'aileron/2)

Coefficient de transfert de chaleur interne compte tenu de la résistance thermique interne

Aller Coefficient de transfert de chaleur par convection intérieure = 1/(Zone intérieure*Résistance thermique)

Zone intérieure compte tenu de la résistance thermique pour la surface intérieure

Aller Zone intérieure = 1/(Coefficient de transfert de chaleur par convection intérieure*Résistance thermique)

Résistance thermique pour la convection à la surface intérieure

Aller Résistance thermique = 1/(Zone intérieure*Coefficient de transfert de chaleur par convection intérieure)

Coefficient de transfert de chaleur extérieur compte tenu de la résistance thermique

Aller Coefficient de transfert de chaleur par convection externe = 1/(Résistance thermique*Espace extérieur)

Zone extérieure compte tenu de la résistance thermique extérieure

Aller Espace extérieur = 1/(Coefficient de transfert de chaleur par convection externe*Résistance thermique)

Résistance thermique pour la convection à la surface extérieure

Aller Résistance thermique = 1/(Coefficient de transfert de chaleur par convection externe*Espace extérieur)

Longueur de correction pour aileron carré avec pointe non adiabatique

Aller Longueur de correction pour aileron carré = Longueur de l'aileron+(Largeur d'aileron/4)

Génération de chaleur volumétrique dans un conducteur électrique porteur de courant

Aller Génération de chaleur volumétrique = (Densité de courant électrique^2)*Résistivité

Résistance thermique totale

Aller Résistance thermique totale = 1/(Coefficient global de transfert de chaleur*Zone)

Rayon critique d'isolation de la sphère creuse Formule

Rayon critique d'isolation = 2*Conductivité thermique de l'isolation/Coefficient de transfert de chaleur par convection externe
R_c = 2*K_insulation/h_outside

Rayon critique d'isolation d'une sphère

Le rayon critique d'isolation d'une sphère est le rayon d'isolation auquel il y a un transfert de chaleur maximum et une augmentation ou une diminution de sa valeur conduira à une diminution globale du transfert de chaleur.

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