Resistenza termica della parete composita sferica di 2 strati in serie con convezione Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Resistenza termica della sfera = 1/(4*pi)*(1/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna*Raggio della prima sfera concentrica^2)+1/Conducibilità termica del 1° corpo*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)+1/Conducibilità termica del 2° corpo*(1/Raggio della 2a sfera concentrica-1/Raggio della terza sfera concentrica)+1/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna*Raggio della terza sfera concentrica^2))
Rth = 1/(4*pi)*(1/(hi*r1^2)+1/k1*(1/r1-1/r2)+1/k2*(1/r2-1/r3)+1/(ho*r3^2))
Questa formula utilizza 1 Costanti, 8 Variabili
Costanti utilizzate
pi - Stała Archimedesa Valore preso come 3.14159265358979323846264338327950288
Variabili utilizzate
Resistenza termica della sfera - (Misurato in kelvin/watt) - La resistenza termica della sfera è una proprietà del calore e una misurazione della differenza di temperatura grazie alla quale un oggetto o materiale resiste a un flusso di calore.
Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna - (Misurato in Watt per metro quadrato per Kelvin) - Il coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna è il coefficiente di trasferimento di calore per convezione sulla superficie interna del corpo, oggetto o parete, ecc.
Raggio della prima sfera concentrica - (Misurato in metro) - Il raggio della prima sfera concentrica è la distanza dal centro delle sfere concentriche a qualsiasi punto sulla prima sfera concentrica o raggio della prima sfera.
Conducibilità termica del 1° corpo - (Misurato in Watt per metro per K) - La conduttività termica del primo corpo è espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'unità di area del primo corpo con gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.
Raggio della 2a sfera concentrica - (Misurato in metro) - Il raggio della seconda sfera concentrica è la distanza dal centro delle sfere concentriche a qualsiasi punto della seconda sfera concentrica o raggio della seconda sfera.
Conducibilità termica del 2° corpo - (Misurato in Watt per metro per K) - La conduttività termica del 2° corpo è espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'unità di area del secondo corpo con gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.
Raggio della terza sfera concentrica - (Misurato in metro) - Il raggio della terza sfera concentrica è la distanza dal centro delle sfere concentriche a qualsiasi punto della terza sfera concentrica o raggio della terza sfera.
Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna - (Misurato in Watt per metro quadrato per Kelvin) - Il coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna è la costante di proporzionalità tra il flusso di calore e la forza motrice termodinamica per il flusso di calore in caso di trasferimento di calore convettivo.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna: 0.001038 Watt per metro quadrato per Kelvin --> 0.001038 Watt per metro quadrato per Kelvin Nessuna conversione richiesta
Raggio della prima sfera concentrica: 5 metro --> 5 metro Nessuna conversione richiesta
Conducibilità termica del 1° corpo: 0.001 Watt per metro per K --> 0.001 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Raggio della 2a sfera concentrica: 6 metro --> 6 metro Nessuna conversione richiesta
Conducibilità termica del 2° corpo: 0.002 Watt per metro per K --> 0.002 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Raggio della terza sfera concentrica: 7 metro --> 7 metro Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna: 0.002486 Watt per metro quadrato per Kelvin --> 0.002486 Watt per metro quadrato per Kelvin Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
Rth = 1/(4*pi)*(1/(hi*r1^2)+1/k1*(1/r1-1/r2)+1/k2*(1/r2-1/r3)+1/(ho*r3^2)) --> 1/(4*pi)*(1/(0.001038*5^2)+1/0.001*(1/5-1/6)+1/0.002*(1/6-1/7)+1/(0.002486*7^2))
Valutare ... ...
Rth = 7.3197727941082
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
7.3197727941082 kelvin/watt --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
7.3197727941082 7.319773 kelvin/watt <-- Resistenza termica della sfera
(Calcolo completato in 00.020 secondi)

Titoli di coda

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Institute of Engineering and Technology (VNRVJIET), Hyderabad
Sai Venkata Phanindra Chary Arendra ha creato questa calcolatrice e altre 100+ altre calcolatrici!
Verificato da Maiarutselvan V
PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore
Maiarutselvan V ha verificato questa calcolatrice e altre 300+ altre calcolatrici!

11 Conduzione in Sfera Calcolatrici

Resistenza termica totale della parete sferica di 3 strati senza convezione
Partire Resistenza termica della sfera = (Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+(Raggio della terza sfera concentrica-Raggio della 2a sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo*Raggio della 2a sfera concentrica*Raggio della terza sfera concentrica)+(Raggio della quarta sfera concentrica-Raggio della terza sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 3° corpo*Raggio della terza sfera concentrica*Raggio della quarta sfera concentrica)
Resistenza termica della parete composita sferica di 2 strati in serie con convezione
Partire Resistenza termica della sfera = 1/(4*pi)*(1/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna*Raggio della prima sfera concentrica^2)+1/Conducibilità termica del 1° corpo*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)+1/Conducibilità termica del 2° corpo*(1/Raggio della 2a sfera concentrica-1/Raggio della terza sfera concentrica)+1/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna*Raggio della terza sfera concentrica^2))
Resistenza termica totale della parete sferica con convezione su entrambi i lati
Partire Resistenza termica della sfera = 1/(4*pi*Raggio della prima sfera concentrica^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna)+(Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conduttività termica*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+1/(4*pi*Raggio della 2a sfera concentrica^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna)
Resistenza termica totale della parete sferica di 2 strati senza convezione
Partire Resistenza termica a sfera senza convezione = (Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)+(Raggio della terza sfera concentrica-Raggio della 2a sfera concentrica)/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo*Raggio della 2a sfera concentrica*Raggio della terza sfera concentrica)
Portata di calore attraverso la parete composita sferica di 2 strati in serie
Partire Portata termica della parete di 2 strati = (Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna)/(1/(4*pi*Conducibilità termica del 1° corpo)*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)+1/(4*pi*Conducibilità termica del 2° corpo)*(1/Raggio della 2a sfera concentrica-1/Raggio della terza sfera concentrica))
Portata di calore attraverso la parete sferica
Partire Portata del flusso di calore = (Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna)/((Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conduttività termica*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica))
Spessore della parete sferica da mantenere data la differenza di temperatura
Partire Spessore della sfera di conduzione = 1/(1/Raggio della sfera-(4*pi*Conduttività termica*(Temperatura della superficie interna-Temperatura della superficie esterna))/Portata del flusso di calore)-Raggio della sfera
Resistenza termica della parete sferica
Partire Resistenza termica della sfera senza convezione = (Raggio della 2a sfera concentrica-Raggio della prima sfera concentrica)/(4*pi*Conduttività termica*Raggio della prima sfera concentrica*Raggio della 2a sfera concentrica)
Temperatura della superficie esterna della parete sferica
Partire Temperatura della superficie esterna = Temperatura della superficie interna-Portata del flusso di calore/(4*pi*Conduttività termica)*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)
Temperatura della superficie interna della parete sferica
Partire Temperatura della superficie interna = Temperatura della superficie esterna+Portata del flusso di calore/(4*pi*Conduttività termica)*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)
Resistenza alla convezione per strato sferico
Partire Resistenza termica della sfera senza convezione = 1/(4*pi*Raggio della sfera^2*Coefficiente di trasferimento di calore per convezione)

Resistenza termica della parete composita sferica di 2 strati in serie con convezione Formula

Resistenza termica della sfera = 1/(4*pi)*(1/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione interna*Raggio della prima sfera concentrica^2)+1/Conducibilità termica del 1° corpo*(1/Raggio della prima sfera concentrica-1/Raggio della 2a sfera concentrica)+1/Conducibilità termica del 2° corpo*(1/Raggio della 2a sfera concentrica-1/Raggio della terza sfera concentrica)+1/(Coefficiente di trasferimento di calore per convezione esterna*Raggio della terza sfera concentrica^2))
Rth = 1/(4*pi)*(1/(hi*r1^2)+1/k1*(1/r1-1/r2)+1/k2*(1/r2-1/r3)+1/(ho*r3^2))

Cos'è la convezione?

La convezione è il trasferimento di calore dovuto al movimento di massa delle molecole all'interno dei fluidi, inclusa la roccia fusa. La convezione include sotto-meccanismi di avvezione e diffusione. La convezione non può avvenire nella maggior parte dei solidi perché non possono aver luogo né flussi di corrente alla rinfusa né una significativa diffusione della materia.

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