Température de surface extérieure de la paroi cylindrique compte tenu du débit de chaleur Calculatrice

✖La température de la surface intérieure est la température à la surface intérieure de la paroi, qu'elle soit plane, cylindrique ou sphérique, etc.ⓘ Température de la surface intérieure [T_i]			+10% -10%
✖Le débit thermique est la quantité de chaleur transférée par unité de temps dans un matériau, généralement mesurée en watt. La chaleur est le flux d’énergie thermique provoqué par un déséquilibre thermique.ⓘ Débit thermique [Q]			+10% -10%
✖Le rayon 2 est le rayon du deuxième cercle ou cercle concentrique.ⓘ Rayon 2 [r₂]			+10% -10%
✖Le rayon 1 est la distance entre le centre des cercles concentriques et n'importe quel point du premier/plus petit cercle concentrique ou le rayon du premier cercle.ⓘ Rayon 1 [r₁]			+10% -10%
✖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 longueur du cylindre est la hauteur verticale du cylindre.ⓘ Longueur du cylindre [l_cyl]			+10% -10%

✖La température de la surface extérieure est la température à la surface extérieure de la paroi (soit une paroi plane, soit une paroi cylindrique ou une paroi sphérique, etc.).ⓘ Température de surface extérieure de la paroi cylindrique compte tenu du débit de chaleur [T_o]

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Formule

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Température de surface extérieure de la paroi cylindrique compte tenu du débit de chaleur

Formule

`"T"_{"o"} = "T"_{"i"}-("Q"*ln("r"_{"2"}/"r"_{"1"}))/(2*pi*"k"*"l"_{"cyl"})`

Exemple

`"291.7694K"="305K"-("125W"*ln("12m"/"0.8m"))/(2*pi*"10.18W/(m*K)"*"0.4m")`

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Température de surface extérieure de la paroi cylindrique compte tenu du débit de chaleur Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Température de la surface extérieure = Température de la surface intérieure-(Débit thermique*ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique*Longueur du cylindre)
T_o = T_i-(Q*ln(r₂/r₁))/(2*pi*k*l_cyl)
Cette formule utilise 1 Constantes, 1 Les fonctions, 7 Variables

Constantes utilisées

pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288

Fonctions utilisées

ln - Le logarithme népérien, également appelé logarithme en base e, est la fonction inverse de la fonction exponentielle naturelle., ln(Number)

Variables utilisées

Température de la surface extérieure - (Mesuré en Kelvin) - La température de la surface extérieure est la température à la surface extérieure de la paroi (soit une paroi plane, soit une paroi cylindrique ou une paroi sphérique, etc.).
Température de la surface intérieure - (Mesuré en Kelvin) - La température de la surface intérieure est la température à la surface intérieure de la paroi, qu'elle soit plane, cylindrique ou sphérique, etc.
Débit thermique - (Mesuré en Watt) - Le débit thermique est la quantité de chaleur transférée par unité de temps dans un matériau, généralement mesurée en watt. La chaleur est le flux d’énergie thermique provoqué par un déséquilibre thermique.
Rayon 2 - (Mesuré en Mètre) - Le rayon 2 est le rayon du deuxième cercle ou cercle concentrique.
Rayon 1 - (Mesuré en Mètre) - Le rayon 1 est la distance entre le centre des cercles concentriques et n'importe quel point du premier/plus petit cercle concentrique ou le rayon du premier cercle.
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.
Longueur du cylindre - (Mesuré en Mètre) - La longueur du cylindre est la hauteur verticale du cylindre.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Température de la surface intérieure: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Aucune conversion requise
Débit thermique: 125 Watt --> 125 Watt Aucune conversion requise
Rayon 2: 12 Mètre --> 12 Mètre Aucune conversion requise
Rayon 1: 0.8 Mètre --> 0.8 Mètre Aucune conversion requise
Conductivité thermique: 10.18 Watt par mètre par K --> 10.18 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Longueur du cylindre: 0.4 Mètre --> 0.4 Mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

T_o = T_i-(Q*ln(r₂/r₁))/(2*pi*k*l_cyl) --> 305-(125*ln(12/0.8))/(2*pi*10.18*0.4)

Évaluer ... ...

T_o = 291.769413812426

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

291.769413812426 Kelvin --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

291.769413812426 ≈ 291.7694 Kelvin <-- Température de la surface extérieure

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Sai Venkata Phanindra Chary Arendra

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Institute of Engineering and Technology (VNRVJIET), Hyderabad

Sai Venkata Phanindra Chary Arendra a créé cette calculatrice et 100+ autres calculatrices!

Vérifié par Vinay Mishra

Institut indien d'ingénierie aéronautique et de technologie de l'information (IIAEIT), Pune

Vinay Mishra a validé cette calculatrice et 100+ autres calculatrices!

< 14 Conduction dans le cylindre Calculatrices

Débit de chaleur à travers la paroi composite cylindrique de 3 couches

Aller Débit thermique = (Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure)/((ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique 1*Longueur du cylindre)+(ln(Rayon 3/Rayon 2))/(2*pi*Conductivité thermique 2*Longueur du cylindre)+(ln(Rayon 4/Rayon 3))/(2*pi*Conductivité thermique 3*Longueur du cylindre))

Résistance thermique totale de 3 résistances cylindriques connectées en série

Aller Résistance thermique = (ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique 1*Longueur du cylindre)+(ln(Rayon 3/Rayon 2))/(2*pi*Conductivité thermique 2*Longueur du cylindre)+(ln(Rayon 4/Rayon 3))/(2*pi*Conductivité thermique 3*Longueur du cylindre)

Résistance thermique totale de la paroi cylindrique avec convection des deux côtés

Aller Résistance thermique = 1/(2*pi*Rayon 1*Longueur du cylindre*Coefficient de transfert de chaleur par convection intérieure)+(ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique*Longueur du cylindre)+1/(2*pi*Rayon 2*Longueur du cylindre*Coefficient de transfert de chaleur par convection externe)

Débit de chaleur à travers la paroi composite cylindrique de 2 couches

Température de surface extérieure d'une paroi composite cylindrique de 2 couches

Aller Température de la surface extérieure = Température de la surface intérieure-Débit thermique*((ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique 1*Longueur du cylindre)+(ln(Rayon 3/Rayon 2))/(2*pi*Conductivité thermique 2*Longueur du cylindre))

Résistance thermique totale de 2 résistances cylindriques connectées en série

Aller Résistance thermique = (ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique 1*Longueur du cylindre)+(ln(Rayon 3/Rayon 2))/(2*pi*Conductivité thermique 2*Longueur du cylindre)

Débit de chaleur à travers la paroi cylindrique

Aller Débit thermique = (Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure)/((ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique*Longueur du cylindre))

Conductivité thermique de la paroi cylindrique compte tenu de la différence de température

Aller Conductivité thermique = (Débit thermique*ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Longueur du cylindre*(Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure))

Longueur de la paroi cylindrique pour un débit de chaleur donné

Aller Longueur du cylindre = (Débit thermique*ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique*(Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure))

Température de surface extérieure de la paroi cylindrique compte tenu du débit de chaleur

Aller Température de la surface extérieure = Température de la surface intérieure-(Débit thermique*ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique*Longueur du cylindre)

Température de surface interne de la paroi cylindrique en conduction

Aller Température de la surface intérieure = Température de la surface extérieure+(Débit thermique*ln(Rayon 2/Rayon 1))/(2*pi*Conductivité thermique*Longueur du cylindre)

Épaisseur de la paroi cylindrique pour maintenir une différence de température donnée

Aller Épaisseur = Rayon 1*(e^(((Température de la surface intérieure-Température de la surface extérieure)*2*pi*Conductivité thermique*Longueur du cylindre)/Débit thermique)-1)

Résistance thermique pour la conduction thermique radiale dans les cylindres

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

Résistance à la convection pour la couche cylindrique

Aller Résistance thermique = 1/(Transfert de chaleur par convection*2*pi*Rayon du cylindre*Longueur du cylindre)

Température de surface extérieure de la paroi cylindrique compte tenu du débit de chaleur Formule

Que se passe-t-il lorsque les températures de surface intérieure et extérieure sont identiques?

Les mêmes températures de surface intérieure et extérieure à l'état d'équilibre indiquent qu'il n'y a pas de différence de potentiel thermique et donc il n'y aura pas de transfert de chaleur.

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