Nombre de Fourier utilisant la conductivité thermique Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Nombre de Fourier = ((Conductivité thermique*Temps caractéristique)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*(Dimension caractéristique^2)))
Fo = ((k*𝜏c)/(ρB*c*(s^2)))
Cette formule utilise 6 Variables
Variables utilisées
Nombre de Fourier - Le nombre de Fourier est le rapport entre le taux de transport diffusif ou conducteur et le taux de stockage de la quantité, la quantité pouvant être soit de la chaleur, soit de la matière.
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.
Temps caractéristique - (Mesuré en Deuxième) - Le temps caractéristique est une estimation de l'ordre de grandeur de l'échelle de temps de réaction d'un système.
Densité du corps - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité du corps est la quantité physique qui exprime le rapport entre sa masse et son volume.
La capacité thermique spécifique - (Mesuré en Joule par Kilogramme par K) - La capacité thermique spécifique est la chaleur nécessaire pour élever la température de la masse unitaire d'une substance donnée d'une quantité donnée.
Dimension caractéristique - (Mesuré en Mètre) - La dimension caractéristique est le rapport du volume et de la surface.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Conductivité thermique: 2.15 Watt par mètre par K --> 2.15 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Temps caractéristique: 2.5 Deuxième --> 2.5 Deuxième Aucune conversion requise
Densité du corps: 15 Kilogramme par mètre cube --> 15 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
La capacité thermique spécifique: 1.5 Joule par Kilogramme par K --> 1.5 Joule par Kilogramme par K Aucune conversion requise
Dimension caractéristique: 6.9 Mètre --> 6.9 Mètre Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Fo = ((k*𝜏c)/(ρB*c*(s^2))) --> ((2.15*2.5)/(15*1.5*(6.9^2)))
Évaluer ... ...
Fo = 0.00501762001446941
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
0.00501762001446941 --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
0.00501762001446941 0.005018 <-- Nombre de Fourier
(Calcul effectué en 00.020 secondes)

Crédits

Créé par Ayush goupta
École universitaire de technologie chimique-USCT (GGSIPU), New Delhi
Ayush goupta a créé cette calculatrice et 300+ autres calculatrices!
Vérifié par Prerana Bakli
Université d'Hawaï à Mānoa (UH Manoa), Hawaï, États-Unis
Prerana Bakli a validé cette calculatrice et 1600+ autres calculatrices!

18 Conduction thermique à l'état instable Calculatrices

Réponse en température d'une impulsion d'énergie instantanée dans un solide semi-infini
Aller Température à tout moment T = Température initiale du solide+(Énergie thermique/(Zone*Densité du corps*La capacité thermique spécifique*(pi*Diffusivité thermique*La constante de temps)^(0.5)))*exp((-Profondeur du solide semi-infini^2)/(4*Diffusivité thermique*La constante de temps))
Température initiale du corps selon la méthode de la capacité thermique globale
Aller Température initiale de l'objet = (Température à tout moment T-Température du fluide en vrac)/ (exp((-Coefficient de transfert de chaleur*Superficie pour la convection*La constante de temps)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Volume d'objet)))+Température du fluide en vrac
Température du corps selon la méthode de la capacité thermique globale
Aller Température à tout moment T = (exp((-Coefficient de transfert de chaleur*Superficie pour la convection*La constante de temps)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Volume d'objet)) )*(Température initiale de l'objet-Température du fluide en vrac)+Température du fluide en vrac
Temps pris par l'objet pour le chauffage ou le refroidissement par la méthode de la capacité thermique globale
Aller La constante de temps = ((-Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Volume d'objet)/(Coefficient de transfert de chaleur*Superficie pour la convection))*ln((Température à tout moment T-Température du fluide en vrac)/(Température initiale de l'objet-Température du fluide en vrac))
Réponse en température d'une impulsion d'énergie instantanée dans un solide semi-infini à la surface
Aller Température à tout moment T = Température initiale du solide+(Énergie thermique/(Zone*Densité du corps*La capacité thermique spécifique*(pi*Diffusivité thermique*La constante de temps)^(0.5)))
Nombre de Fourier donné Coefficient de transfert de chaleur et constante de temps
Aller Nombre de Fourier = (Coefficient de transfert de chaleur*Superficie pour la convection*La constante de temps)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Volume d'objet*Numéro de Biot)
Nombre de Biot donné Coefficient de transfert de chaleur et constante de temps
Aller Numéro de Biot = (Coefficient de transfert de chaleur*Superficie pour la convection*La constante de temps)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Volume d'objet*Nombre de Fourier)
Nombre de Biot donné Dimension caractéristique et nombre de Fourier
Aller Numéro de Biot = (Coefficient de transfert de chaleur*La constante de temps)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Dimension caractéristique*Nombre de Fourier)
Indice de Fourier donné Dimension caractéristique et indice de Biot
Aller Nombre de Fourier = (Coefficient de transfert de chaleur*La constante de temps)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Dimension caractéristique*Numéro de Biot)
Nombre de Fourier utilisant le nombre de Biot
Aller Nombre de Fourier = (-1/(Numéro de Biot))*ln((Température à tout moment T-Température du fluide en vrac)/(Température initiale de l'objet-Température du fluide en vrac))
Nombre de Biot utilisant le nombre de Fourier
Aller Numéro de Biot = (-1/Nombre de Fourier)*ln((Température à tout moment T-Température du fluide en vrac)/(Température initiale de l'objet-Température du fluide en vrac))
Constante de temps du système thermique
Aller La constante de temps = (Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Volume d'objet)/(Coefficient de transfert de chaleur*Superficie pour la convection)
Nombre de Fourier utilisant la conductivité thermique
Aller Nombre de Fourier = ((Conductivité thermique*Temps caractéristique)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*(Dimension caractéristique^2)))
Contenu énergétique interne initial du corps en référence à la température ambiante
Aller Contenu énergétique initial = Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Volume d'objet*(Température initiale du solide-Température ambiante)
Capacité du système thermique par la méthode de la capacité thermique localisée
Aller Capacité du système thermique = Densité du corps*La capacité thermique spécifique*Volume d'objet
Nombre de Biot utilisant le coefficient de transfert de chaleur
Aller Numéro de Biot = (Coefficient de transfert de chaleur*Épaisseur du mur )/Conductivité thermique
Conductivité thermique donnée Nombre de Biot
Aller Conductivité thermique = (Coefficient de transfert de chaleur*Épaisseur du mur )/Numéro de Biot
Nombre de Fourier
Aller Nombre de Fourier = (Diffusivité thermique*Temps caractéristique)/(Dimension caractéristique^2)

Nombre de Fourier utilisant la conductivité thermique Formule

Nombre de Fourier = ((Conductivité thermique*Temps caractéristique)/(Densité du corps*La capacité thermique spécifique*(Dimension caractéristique^2)))
Fo = ((k*𝜏c)/(ρB*c*(s^2)))

Qu'est-ce que le transfert de chaleur à l'état instable ?

Le transfert de chaleur à l'état instable fait référence au processus de transfert de chaleur dans lequel la température d'un système change avec le temps. Ce type de transfert de chaleur peut se produire sous différentes formes, telles que la conduction, la convection et le rayonnement. Il se produit dans divers systèmes, y compris les matériaux solides, les fluides et les gaz. Le taux de transfert de chaleur dans un état instable est directement proportionnel au taux de changement de température. Cela signifie que le taux de transfert de chaleur n'est pas constant et peut varier dans le temps. C'est un aspect important dans la conception et l'optimisation des systèmes thermiques, et la compréhension de ce processus est cruciale dans de nombreux domaines de recherche, tels que la combustion, l'électronique et l'aérospatiale.

Qu'est-ce qu'un modèle à paramètres localisés ?

Les températures intérieures de certains corps restent essentiellement uniformes à tout moment au cours d'un processus de transfert de chaleur. La température de tels corps n'est qu'une fonction du temps, T = T(t). L'analyse de transfert de chaleur basée sur cette idéalisation est appelée analyse de système localisé.

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