Numero di Fourier usando la conducibilità termica calcolatrice

✖La conduttività termica è la velocità con cui il calore passa attraverso un materiale specificato, espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'area unitaria con un gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.ⓘ Conduttività termica [k]			+10% -10%
✖Il tempo caratteristico è una stima dell'ordine di grandezza della scala del tempo di reazione di un sistema.ⓘ Tempo caratteristico [𝜏_c]			+10% -10%
✖La densità del corpo è la quantità fisica che esprime il rapporto tra la sua massa e il suo volume.ⓘ Densità del corpo [ρ_B]			+10% -10%
✖La capacità termica specifica è il calore necessario per aumentare la temperatura della massa unitaria di una data sostanza di una determinata quantità.ⓘ Capacità termica specifica [c]			+10% -10%
✖La dimensione caratteristica è il rapporto tra il volume e l'area.ⓘ Dimensione caratteristica [s]			+10% -10%

✖Il numero di Fourier è il rapporto tra la velocità di trasporto diffusivo o conduttivo e la velocità di stoccaggio della quantità, dove la quantità può essere calore o materia.ⓘ Numero di Fourier usando la conducibilità termica [F_o]

⎘ Copia

👎

Formula

✖

Numero di Fourier usando la conducibilità termica

Formula

`"F"_{"o"} = (("k"*"𝜏"_{"c"})/("ρ"_{"B"}*"c"*("s"^2)))`

Esempio

`"0.005018"=(("2.15W/(m*K)"*"2.5s")/("15kg/m³"*"1.5J/(kg*K)"*(("6.9m")^2)))`

Calcolatrice

LaTeX

Ripristina

👍

Scaricamento Conduzione del calore in stato instabile Formule PDF PDF Image

Numero di Fourier usando la conducibilità termica Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Numero di Fourier = ((Conduttività termica*Tempo caratteristico)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*(Dimensione caratteristica^2)))
F_o = ((k*𝜏_c)/(ρ_B*c*(s^2)))
Questa formula utilizza 6 Variabili

Variabili utilizzate

Numero di Fourier - Il numero di Fourier è il rapporto tra la velocità di trasporto diffusivo o conduttivo e la velocità di stoccaggio della quantità, dove la quantità può essere calore o materia.
Conduttività termica - (Misurato in Watt per metro per K) - La conduttività termica è la velocità con cui il calore passa attraverso un materiale specificato, espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'area unitaria con un gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.
Tempo caratteristico - (Misurato in Secondo) - Il tempo caratteristico è una stima dell'ordine di grandezza della scala del tempo di reazione di un sistema.
Densità del corpo - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità del corpo è la quantità fisica che esprime il rapporto tra la sua massa e il suo volume.
Capacità termica specifica - (Misurato in Joule per Chilogrammo per K) - La capacità termica specifica è il calore necessario per aumentare la temperatura della massa unitaria di una data sostanza di una determinata quantità.
Dimensione caratteristica - (Misurato in metro) - La dimensione caratteristica è il rapporto tra il volume e l'area.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Conduttività termica: 2.15 Watt per metro per K --> 2.15 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Tempo caratteristico: 2.5 Secondo --> 2.5 Secondo Nessuna conversione richiesta
Densità del corpo: 15 Chilogrammo per metro cubo --> 15 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Capacità termica specifica: 1.5 Joule per Chilogrammo per K --> 1.5 Joule per Chilogrammo per K Nessuna conversione richiesta
Dimensione caratteristica: 6.9 metro --> 6.9 metro Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

F_o = ((k*𝜏_c)/(ρ_B*c*(s^2))) --> ((2.15*2.5)/(15*1.5*(6.9^2)))

Valutare ... ...

F_o = 0.00501762001446941

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.00501762001446941 --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.00501762001446941 ≈ 0.005018 <-- Numero di Fourier

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

Tu sei qui -

Casa » Ingegneria » Ingegneria Chimica » Trasferimento di calore » Conduzione del calore in stato instabile » Numero di Fourier usando la conducibilità termica

Titoli di coda

Creato da Ayush gupta

Scuola universitaria di tecnologia chimica-USCT (GGSIPU), Nuova Delhi

Ayush gupta ha creato questa calcolatrice e altre 300+ altre calcolatrici!

Verificato da Prerana Bakli

Università delle Hawai'i a Mānoa (UH Manoa), Hawaii, Stati Uniti

Prerana Bakli ha verificato questa calcolatrice e altre 1600+ altre calcolatrici!

< 18 Conduzione del calore in stato instabile Calcolatrici

Risposta alla temperatura dell'impulso di energia istantanea in un solido semiinfinito

Partire Temperatura in qualsiasi momento T = Temperatura iniziale del solido+(Energia termica/(La zona*Densità del corpo*Capacità termica specifica*(pi*Diffusività termica*Tempo costante)^(0.5)))*exp((-Profondità del solido semi infinito^2)/(4*Diffusività termica*Tempo costante))

Tempo impiegato dall'oggetto per il riscaldamento o il raffreddamento con il metodo della capacità termica concentrata

Partire Tempo costante = ((-Densità del corpo*Capacità termica specifica*Volume dell'oggetto)/(Coefficiente di scambio termico*Superficie per convezione))*ln((Temperatura in qualsiasi momento T-Temperatura del fluido sfuso)/(Temperatura iniziale dell'oggetto-Temperatura del fluido sfuso))

Temperatura iniziale del corpo con il metodo della capacità termica concentrata

Partire Temperatura iniziale dell'oggetto = (Temperatura in qualsiasi momento T-Temperatura del fluido sfuso)/(exp((-Coefficiente di scambio termico*Superficie per convezione*Tempo costante)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*Volume dell'oggetto)))+Temperatura del fluido sfuso

Temperatura del corpo con il metodo della capacità termica concentrata

Partire Temperatura in qualsiasi momento T = (exp((-Coefficiente di scambio termico*Superficie per convezione*Tempo costante)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*Volume dell'oggetto)))*(Temperatura iniziale dell'oggetto-Temperatura del fluido sfuso)+Temperatura del fluido sfuso

Risposta alla temperatura dell'impulso di energia istantanea in un solido semiinfinito in superficie

Partire Temperatura in qualsiasi momento T = Temperatura iniziale del solido+(Energia termica/(La zona*Densità del corpo*Capacità termica specifica*(pi*Diffusività termica*Tempo costante)^(0.5)))

Numero di Fourier dato il coefficiente di scambio termico e la costante di tempo

Partire Numero di Fourier = (Coefficiente di scambio termico*Superficie per convezione*Tempo costante)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*Volume dell'oggetto*Numero Biot)

Numero di Biot dato il coefficiente di scambio termico e la costante di tempo

Partire Numero Biot = (Coefficiente di scambio termico*Superficie per convezione*Tempo costante)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*Volume dell'oggetto*Numero di Fourier)

Numero di Fourier usando il numero di Biot

Partire Numero di Fourier = (-1/(Numero Biot))*ln((Temperatura in qualsiasi momento T-Temperatura del fluido sfuso)/(Temperatura iniziale dell'oggetto-Temperatura del fluido sfuso))

Numero Biot usando il numero di Fourier

Partire Numero Biot = (-1/Numero di Fourier)*ln((Temperatura in qualsiasi momento T-Temperatura del fluido sfuso)/(Temperatura iniziale dell'oggetto-Temperatura del fluido sfuso))

Numero di Biot data la dimensione caratteristica e il numero di Fourier

Partire Numero Biot = (Coefficiente di scambio termico*Tempo costante)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*Dimensione caratteristica*Numero di Fourier)

Numero di Fourier data la dimensione caratteristica e il numero di Biot

Partire Numero di Fourier = (Coefficiente di scambio termico*Tempo costante)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*Dimensione caratteristica*Numero Biot)

Contenuto energetico interno iniziale del corpo in riferimento alla temperatura ambiente

Partire Contenuto energetico iniziale = Densità del corpo*Capacità termica specifica*Volume dell'oggetto*(Temperatura iniziale del solido-Temperatura ambiente)

Costante di tempo del sistema termico

Partire Tempo costante = (Densità del corpo*Capacità termica specifica*Volume dell'oggetto)/(Coefficiente di scambio termico*Superficie per convezione)

Numero di Fourier usando la conducibilità termica

Partire Numero di Fourier = ((Conduttività termica*Tempo caratteristico)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*(Dimensione caratteristica^2)))

Capacità del sistema termico con il metodo della capacità termica concentrata

Partire Capacità del sistema termico = Densità del corpo*Capacità termica specifica*Volume dell'oggetto

Numero di Fourier

Partire Numero di Fourier = (Diffusività termica*Tempo caratteristico)/(Dimensione caratteristica^2)

Numero di Biot utilizzando il coefficiente di trasferimento di calore

Partire Numero Biot = (Coefficiente di scambio termico*Spessore della parete)/Conduttività termica

Conducibilità termica dato il numero di Biot

Partire Conduttività termica = (Coefficiente di scambio termico*Spessore della parete)/Numero Biot

Numero di Fourier usando la conducibilità termica Formula

Numero di Fourier = ((Conduttività termica*Tempo caratteristico)/(Densità del corpo*Capacità termica specifica*(Dimensione caratteristica^2)))
F_o = ((k*𝜏_c)/(ρ_B*c*(s^2)))

Che cos'è il trasferimento di calore in stato instabile?

Il trasferimento di calore allo stato instabile si riferisce al processo di trasferimento di calore in cui la temperatura di un sistema cambia nel tempo. Questo tipo di trasferimento di calore può avvenire in diverse forme, come conduzione, convezione e irraggiamento. Si verifica in vari sistemi, inclusi materiali solidi, fluidi e gas. La velocità di trasferimento del calore in uno stato instabile è direttamente proporzionale alla velocità di variazione della temperatura. Ciò significa che la velocità di trasferimento del calore non è costante e può variare nel tempo. È un aspetto importante nella progettazione e nell'ottimizzazione dei sistemi termici e la comprensione di questo processo è fondamentale in molte aree di ricerca, come la combustione, l'elettronica e l'aerospaziale.

Cos'è il modello a parametri concentrati?

Le temperature interne di alcuni corpi rimangono essenzialmente uniformi in ogni momento durante un processo di trasferimento di calore. La temperatura di tali corpi è solo una funzione del tempo, T = T(t). L'analisi del trasferimento di calore basata su questa idealizzazione è chiamata analisi del sistema concentrato.

Casa

GRATUITO PDF

🔍 Ricerca

Categorie

Condividere

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!