थर्मल चालकता वापरून फोरियर क्रमांक उपाय

चरण 0: पूर्व-गणन सारांश
फॉर्म्युला वापरले जाते
फोरियर क्रमांक = ((औष्मिक प्रवाहकता*वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*(वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण^2)))
Fo = ((k*𝜏c)/(ρB*c*(s^2)))
हे सूत्र 6 व्हेरिएबल्स वापरते
व्हेरिएबल्स वापरलेले
फोरियर क्रमांक - फूरियर क्रमांक हे प्रसरणशील किंवा प्रवाहकीय वाहतूक दराचे प्रमाण संचयन दराचे गुणोत्तर आहे, जेथे प्रमाण उष्णता किंवा पदार्थ असू शकते.
औष्मिक प्रवाहकता - (मध्ये मोजली वॅट प्रति मीटर प्रति के) - थर्मल चालकता ही विशिष्ट सामग्रीमधून उष्णतेच्या उत्तीर्णतेचा दर आहे, जे प्रति युनिट अंतरावर एक अंश तापमान ग्रेडियंट असलेल्या युनिट क्षेत्रातून प्रति युनिट वेळेत उष्णतेच्या प्रवाहाचे प्रमाण म्हणून व्यक्त केले जाते.
वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ - (मध्ये मोजली दुसरा) - वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ म्हणजे प्रणालीच्या प्रतिक्रिया वेळ स्केलच्या परिमाणाच्या क्रमाचा अंदाज.
शरीराची घनता - (मध्ये मोजली किलोग्रॅम प्रति घनमीटर) - शरीराची घनता हे भौतिक प्रमाण आहे जे त्याचे वस्तुमान आणि त्याचे आकारमान यांच्यातील संबंध व्यक्त करते.
विशिष्ट उष्णता क्षमता - (मध्ये मोजली जूल प्रति किलोग्रॅम प्रति के) - विशिष्ट उष्णता क्षमता ही दिलेल्या पदार्थाच्या एकक वस्तुमानाचे तापमान दिलेल्या रकमेने वाढविण्यासाठी आवश्यक उष्णता आहे.
वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण - (मध्ये मोजली मीटर) - वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण म्हणजे व्हॉल्यूम आणि क्षेत्रफळ यांचे गुणोत्तर.
चरण 1: इनपुट ला बेस युनिटमध्ये रूपांतरित करा
औष्मिक प्रवाहकता: 2.15 वॅट प्रति मीटर प्रति के --> 2.15 वॅट प्रति मीटर प्रति के कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ: 2.5 दुसरा --> 2.5 दुसरा कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
शरीराची घनता: 15 किलोग्रॅम प्रति घनमीटर --> 15 किलोग्रॅम प्रति घनमीटर कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
विशिष्ट उष्णता क्षमता: 1.5 जूल प्रति किलोग्रॅम प्रति के --> 1.5 जूल प्रति किलोग्रॅम प्रति के कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण: 6.9 मीटर --> 6.9 मीटर कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
चरण 2: फॉर्म्युलाचे मूल्यांकन करा
फॉर्म्युलामध्ये इनपुट व्हॅल्यूजची स्थापना करणे
Fo = ((k*𝜏c)/(ρB*c*(s^2))) --> ((2.15*2.5)/(15*1.5*(6.9^2)))
मूल्यांकन करत आहे ... ...
Fo = 0.00501762001446941
चरण 3: निकाल आउटपुटच्या युनिटमध्ये रूपांतरित करा
0.00501762001446941 --> कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
अंतिम उत्तर
0.00501762001446941 0.005018 <-- फोरियर क्रमांक
(गणना 00.020 सेकंदात पूर्ण झाली)

जमा

Creator Image
ने निर्मित आयुष गुप्ता
युनिव्हर्सिटी स्कूल ऑफ केमिकल टेक्नॉलॉजी-USCT (GGSIPU), नवी दिल्ली
आयुष गुप्ता यांनी हे कॅल्क्युलेटर आणि 300+ अधिक कॅल्क्युलेटर तयार केले आहेत!
Verifier Image
द्वारे सत्यापित प्रेराणा बकली
मानोआ येथील हवाई विद्यापीठ (उह मानोआ), हवाई, यूएसए
प्रेराणा बकली यानी हे कॅल्क्युलेटर आणि 1600+ अधिक कॅल्क्युलेटर सत्यापित केले आहेत।

18 अस्थिर राज्य उष्णता वाहक कॅल्क्युलेटर

सेमी इन्फिनिट सॉलिडमध्ये तात्काळ ऊर्जा पल्सचा तापमान प्रतिसाद
​ जा कोणत्याही वेळी तापमान टी = सॉलिडचे प्रारंभिक तापमान+(उष्णता ऊर्जा/(क्षेत्रफळ*शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*(pi*थर्मल डिफ्यूसिव्हिटी*वेळ स्थिर)^(0.5)))*exp((-अर्ध अनंत घन खोली^2)/(4*थर्मल डिफ्यूसिव्हिटी*वेळ स्थिर))
लम्पेड हीट कॅपॅसिटी पद्धतीद्वारे गरम करण्यासाठी किंवा थंड करण्यासाठी ऑब्जेक्टद्वारे लागणारा वेळ
​ जा वेळ स्थिर = ((-शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*ऑब्जेक्टची मात्रा)/(उष्णता हस्तांतरण गुणांक*संवहनासाठी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ))*ln((कोणत्याही वेळी तापमान टी-बल्क फ्लुइडचे तापमान)/(ऑब्जेक्टचे प्रारंभिक तापमान-बल्क फ्लुइडचे तापमान))
लम्पेड हीट कॅपॅसिटी पद्धतीने शरीराचे प्रारंभिक तापमान
​ जा ऑब्जेक्टचे प्रारंभिक तापमान = (कोणत्याही वेळी तापमान टी-बल्क फ्लुइडचे तापमान)/(exp((-उष्णता हस्तांतरण गुणांक*संवहनासाठी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ*वेळ स्थिर)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*ऑब्जेक्टची मात्रा)))+बल्क फ्लुइडचे तापमान
लम्पेड हीट कॅपॅसिटी पद्धतीने शरीराचे तापमान
​ जा कोणत्याही वेळी तापमान टी = (exp((-उष्णता हस्तांतरण गुणांक*संवहनासाठी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ*वेळ स्थिर)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*ऑब्जेक्टची मात्रा)))*(ऑब्जेक्टचे प्रारंभिक तापमान-बल्क फ्लुइडचे तापमान)+बल्क फ्लुइडचे तापमान
पृष्ठभागावर अर्ध-अनंत घन मध्ये तात्काळ ऊर्जा पल्सचा तापमान प्रतिसाद
​ जा कोणत्याही वेळी तापमान टी = सॉलिडचे प्रारंभिक तापमान+(उष्णता ऊर्जा/(क्षेत्रफळ*शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*(pi*थर्मल डिफ्यूसिव्हिटी*वेळ स्थिर)^(0.5)))
उष्णता हस्तांतरण गुणांक आणि वेळ स्थिरांक दिलेला फोरियर क्रमांक
​ जा फोरियर क्रमांक = (उष्णता हस्तांतरण गुणांक*संवहनासाठी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ*वेळ स्थिर)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*ऑब्जेक्टची मात्रा*बायोट क्रमांक)
बायोट क्रमांक दिलेला उष्णता हस्तांतरण गुणांक आणि वेळ स्थिर
​ जा बायोट क्रमांक = (उष्णता हस्तांतरण गुणांक*संवहनासाठी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ*वेळ स्थिर)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*ऑब्जेक्टची मात्रा*फोरियर क्रमांक)
बायोट नंबर वापरून फोरियर नंबर
​ जा फोरियर क्रमांक = (-1/(बायोट क्रमांक))*ln((कोणत्याही वेळी तापमान टी-बल्क फ्लुइडचे तापमान)/(ऑब्जेक्टचे प्रारंभिक तापमान-बल्क फ्लुइडचे तापमान))
फोरियर नंबर वापरून बायोट नंबर
​ जा बायोट क्रमांक = (-1/फोरियर क्रमांक)*ln((कोणत्याही वेळी तापमान टी-बल्क फ्लुइडचे तापमान)/(ऑब्जेक्टचे प्रारंभिक तापमान-बल्क फ्लुइडचे तापमान))
बायोट क्रमांक दिलेला वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण आणि फूरियर क्रमांक
​ जा बायोट क्रमांक = (उष्णता हस्तांतरण गुणांक*वेळ स्थिर)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण*फोरियर क्रमांक)
चारित्र्यात्मक परिमाण आणि बायोट क्रमांक दिलेला फोरियर क्रमांक
​ जा फोरियर क्रमांक = (उष्णता हस्तांतरण गुणांक*वेळ स्थिर)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण*बायोट क्रमांक)
थर्मल सिस्टमची वेळ स्थिरता
​ जा वेळ स्थिर = (शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*ऑब्जेक्टची मात्रा)/(उष्णता हस्तांतरण गुणांक*संवहनासाठी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ)
पर्यावरण तापमानाच्या संदर्भात शरीराची प्रारंभिक अंतर्गत ऊर्जा सामग्री
​ जा प्रारंभिक ऊर्जा सामग्री = शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*ऑब्जेक्टची मात्रा*(सॉलिडचे प्रारंभिक तापमान-वातावरणीय तापमान)
थर्मल चालकता वापरून फोरियर क्रमांक
​ जा फोरियर क्रमांक = ((औष्मिक प्रवाहकता*वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*(वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण^2)))
फोरियर क्रमांक
​ जा फोरियर क्रमांक = (थर्मल डिफ्यूसिव्हिटी*वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ)/(वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण^2)
लम्पेड हीट कॅपेसिटी पद्धतीद्वारे थर्मल सिस्टमची क्षमता
​ जा थर्मल सिस्टमची क्षमता = शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*ऑब्जेक्टची मात्रा
उष्णता हस्तांतरण गुणांक वापरून बायोट क्रमांक
​ जा बायोट क्रमांक = (उष्णता हस्तांतरण गुणांक*भिंतीची जाडी)/औष्मिक प्रवाहकता
बायोट क्रमांक दिलेली थर्मल चालकता
​ जा औष्मिक प्रवाहकता = (उष्णता हस्तांतरण गुणांक*भिंतीची जाडी)/बायोट क्रमांक

थर्मल चालकता वापरून फोरियर क्रमांक सुत्र

फोरियर क्रमांक = ((औष्मिक प्रवाहकता*वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ)/(शरीराची घनता*विशिष्ट उष्णता क्षमता*(वैशिष्ट्यपूर्ण परिमाण^2)))
Fo = ((k*𝜏c)/(ρB*c*(s^2)))

अस्थिर राज्य उष्णता हस्तांतरण म्हणजे काय?

अस्थिर राज्य उष्णता हस्तांतरण म्हणजे उष्णता हस्तांतरण प्रक्रियेचा संदर्भ आहे ज्यामध्ये सिस्टमचे तापमान वेळेनुसार बदलते. या प्रकारचे उष्णता हस्तांतरण वेगवेगळ्या स्वरूपात होऊ शकते, जसे की वहन, संवहन आणि रेडिएशन. हे घन पदार्थ, द्रव आणि वायूंसह विविध प्रणालींमध्ये उद्भवते. अस्थिर स्थितीत उष्णता हस्तांतरण दर तापमान बदलाच्या दराशी थेट प्रमाणात आहे. याचा अर्थ उष्णता हस्तांतरण दर स्थिर नसतो आणि कालांतराने बदलू शकतो. थर्मल सिस्टीमच्या डिझाइन आणि ऑप्टिमायझेशनमध्ये हा एक महत्त्वाचा पैलू आहे आणि ही प्रक्रिया समजून घेणे अनेक संशोधन क्षेत्रांमध्ये, जसे की दहन, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि एरोस्पेसमध्ये महत्त्वपूर्ण आहे.

Lumped पॅरामीटर मॉडेल काय आहे?

उष्णता हस्तांतरण प्रक्रियेदरम्यान काही शरीरांचे अंतर्गत तापमान नेहमीच एकसमान असते. अशा शरीराचे तापमान केवळ वेळेचे कार्य असते, T = T(t). या आदर्शीकरणावर आधारित उष्णता हस्तांतरण विश्लेषणास लम्पेड सिस्टम विश्लेषण म्हणतात.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!