2 स्तरांच्या दंडगोलाकार संमिश्र भिंतीद्वारे उष्णता प्रवाह दर उपाय

चरण 0: पूर्व-गणन सारांश
फॉर्म्युला वापरले जाते
उष्णता प्रवाह दर = (आतील पृष्ठभागाचे तापमान-बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान)/((ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*थर्मल चालकता 1*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या 3/त्रिज्या 2))/(2*pi*थर्मल चालकता 2*सिलेंडरची लांबी))
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl))
हे सूत्र 1 स्थिर, 1 कार्ये, 9 व्हेरिएबल्स वापरते
सतत वापरलेले
pi - आर्किमिडीजचा स्थिरांक मूल्य घेतले म्हणून 3.14159265358979323846264338327950288
कार्ये वापरली
ln - नैसर्गिक लॉगरिथम, ज्याला बेस e ला लॉगरिथम असेही म्हणतात, हे नैसर्गिक घातांकीय कार्याचे व्यस्त कार्य आहे., ln(Number)
व्हेरिएबल्स वापरलेले
उष्णता प्रवाह दर - (मध्ये मोजली वॅट) - हीट फ्लो रेट ही उष्णतेची मात्रा आहे जी काही सामग्रीमध्ये प्रति युनिट वेळेत हस्तांतरित केली जाते, सामान्यतः वॅटमध्ये मोजली जाते. उष्णता हा थर्मल नॉन-समतोल द्वारे चालविलेल्या थर्मल ऊर्जेचा प्रवाह आहे.
आतील पृष्ठभागाचे तापमान - (मध्ये मोजली केल्विन) - आतील पृष्ठभागाचे तापमान म्हणजे भिंतीच्या आतील पृष्ठभागावरील तापमान एकतर समतल भिंत किंवा दंडगोलाकार भिंत किंवा गोलाकार भिंत इ.
बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान - (मध्ये मोजली केल्विन) - बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान म्हणजे भिंतीच्या बाह्य पृष्ठभागावरील तापमान (एकतर समतल भिंत किंवा दंडगोलाकार भिंत किंवा गोलाकार भिंत इ.).
त्रिज्या 2 - (मध्ये मोजली मीटर) - त्रिज्या 2 ही दुस-या एकाग्र वर्तुळाची किंवा वर्तुळाची त्रिज्या आहे.
त्रिज्या १ - (मध्ये मोजली मीटर) - त्रिज्या 1 हे एकाग्र वर्तुळाच्या केंद्रापासून पहिल्या/सर्वात लहान केंद्रीभूत वर्तुळावरील कोणत्याही बिंदूपर्यंतचे अंतर आहे किंवा पहिल्या वर्तुळाच्या त्रिज्या आहे.
थर्मल चालकता 1 - (मध्ये मोजली वॅट प्रति मीटर प्रति के) - थर्मल चालकता 1 ही पहिल्या शरीराची थर्मल चालकता आहे.
सिलेंडरची लांबी - (मध्ये मोजली मीटर) - सिलेंडरची लांबी ही सिलेंडरची उभी उंची असते.
त्रिज्या 3 - (मध्ये मोजली मीटर) - त्रिज्या 3 हे एकाग्र वर्तुळाच्या केंद्रापासून तिसऱ्या एकाग्र वर्तुळाच्या किंवा त्रिज्यावरील कोणत्याही बिंदूपर्यंतचे अंतर आहे.
थर्मल चालकता 2 - (मध्ये मोजली वॅट प्रति मीटर प्रति के) - थर्मल चालकता 2 ही दुसऱ्या शरीराची थर्मल चालकता आहे.
चरण 1: इनपुट ला बेस युनिटमध्ये रूपांतरित करा
आतील पृष्ठभागाचे तापमान: 305 केल्विन --> 305 केल्विन कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान: 300 केल्विन --> 300 केल्विन कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
त्रिज्या 2: 12 मीटर --> 12 मीटर कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
त्रिज्या १: 0.8 मीटर --> 0.8 मीटर कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
थर्मल चालकता 1: 1.6 वॅट प्रति मीटर प्रति के --> 1.6 वॅट प्रति मीटर प्रति के कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
सिलेंडरची लांबी: 0.4 मीटर --> 0.4 मीटर कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
त्रिज्या 3: 8 मीटर --> 8 मीटर कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
थर्मल चालकता 2: 1.2 वॅट प्रति मीटर प्रति के --> 1.2 वॅट प्रति मीटर प्रति के कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
चरण 2: फॉर्म्युलाचे मूल्यांकन करा
फॉर्म्युलामध्ये इनपुट व्हॅल्यूजची स्थापना करणे
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl)) --> (305-300)/((ln(12/0.8))/(2*pi*1.6*0.4)+(ln(8/12))/(2*pi*1.2*0.4))
मूल्यांकन करत आहे ... ...
Q = 9.27651294602508
चरण 3: निकाल आउटपुटच्या युनिटमध्ये रूपांतरित करा
9.27651294602508 वॅट --> कोणतेही रूपांतरण आवश्यक नाही
अंतिम उत्तर
9.27651294602508 9.276513 वॅट <-- उष्णता प्रवाह दर
(गणना 00.004 सेकंदात पूर्ण झाली)

जमा

Creator Image
वल्लरुपल्ली नागेश्वरा राव विज्ञान ज्योति इन्स्टिट्यूट ऑफ इंजीनियरिंग अँड टेक्नॉलॉजी (VNRVJIET), हैदराबाद
साई वेंकटा फणींद्र चरी अरेंद्र यांनी हे कॅल्क्युलेटर आणि 100+ अधिक कॅल्क्युलेटर तयार केले आहेत!
Verifier Image
द्वारे सत्यापित विनय मिश्रा
भारतीय वैमानिकी अभियांत्रिकी व माहिती तंत्रज्ञान संस्था (IIAEIT), पुणे
विनय मिश्रा यानी हे कॅल्क्युलेटर आणि 100+ अधिक कॅल्क्युलेटर सत्यापित केले आहेत।

14 सिलिंडरमधील प्रवाह कॅल्क्युलेटर

3 स्तरांच्या बेलनाकार संमिश्र भिंतीद्वारे उष्णता प्रवाह दर
​ जा उष्णता प्रवाह दर = (आतील पृष्ठभागाचे तापमान-बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान)/((ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*थर्मल चालकता 1*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या 3/त्रिज्या 2))/(2*pi*थर्मल चालकता 2*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या ४/त्रिज्या 3))/(2*pi*थर्मल चालकता 3*सिलेंडरची लांबी))
मालिकेत जोडलेल्या 3 दंडगोलाकार प्रतिकारांचा एकूण थर्मल रेझिस्टन्स
​ जा थर्मल प्रतिकार = (ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*थर्मल चालकता 1*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या 3/त्रिज्या 2))/(2*pi*थर्मल चालकता 2*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या ४/त्रिज्या 3))/(2*pi*थर्मल चालकता 3*सिलेंडरची लांबी)
दोन्ही बाजूंच्या संवहनासह दंडगोलाकार भिंतीचा एकूण थर्मल प्रतिरोध
​ जा थर्मल प्रतिकार = 1/(2*pi*त्रिज्या १*सिलेंडरची लांबी*आत संवहन उष्णता हस्तांतरण गुणांक)+(ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*औष्मिक प्रवाहकता*सिलेंडरची लांबी)+1/(2*pi*त्रिज्या 2*सिलेंडरची लांबी*बाह्य संवहन उष्णता हस्तांतरण गुणांक)
2 स्तरांच्या दंडगोलाकार संमिश्र भिंतीद्वारे उष्णता प्रवाह दर
​ जा उष्णता प्रवाह दर = (आतील पृष्ठभागाचे तापमान-बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान)/((ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*थर्मल चालकता 1*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या 3/त्रिज्या 2))/(2*pi*थर्मल चालकता 2*सिलेंडरची लांबी))
2 स्तरांच्या बेलनाकार संमिश्र भिंतीचे बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान
​ जा बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान = आतील पृष्ठभागाचे तापमान-उष्णता प्रवाह दर*((ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*थर्मल चालकता 1*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या 3/त्रिज्या 2))/(2*pi*थर्मल चालकता 2*सिलेंडरची लांबी))
मालिकेत जोडलेल्या 2 दंडगोलाकार प्रतिकारांचा एकूण थर्मल रेझिस्टन्स
​ जा थर्मल प्रतिकार = (ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*थर्मल चालकता 1*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या 3/त्रिज्या 2))/(2*pi*थर्मल चालकता 2*सिलेंडरची लांबी)
बेलनाकार भिंतीद्वारे उष्णता प्रवाह दर
​ जा उष्णता प्रवाह दर = (आतील पृष्ठभागाचे तापमान-बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान)/((ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*औष्मिक प्रवाहकता*सिलेंडरची लांबी))
दिलेल्या उष्मा प्रवाह दरासाठी दंडगोलाकार भिंतीची लांबी
​ जा सिलेंडरची लांबी = (उष्णता प्रवाह दर*ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*औष्मिक प्रवाहकता*(आतील पृष्ठभागाचे तापमान-बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान))
बेलनाकार भिंतीची थर्मल चालकता दिलेली तापमानात फरक
​ जा औष्मिक प्रवाहकता = (उष्णता प्रवाह दर*ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*सिलेंडरची लांबी*(आतील पृष्ठभागाचे तापमान-बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान))
बेलनाकार भिंतीच्या बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान दिलेला उष्णता प्रवाह दर
​ जा बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान = आतील पृष्ठभागाचे तापमान-(उष्णता प्रवाह दर*ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*औष्मिक प्रवाहकता*सिलेंडरची लांबी)
प्रवाहात बेलनाकार भिंतीचे आतील पृष्ठभागाचे तापमान
​ जा आतील पृष्ठभागाचे तापमान = बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान+(उष्णता प्रवाह दर*ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*औष्मिक प्रवाहकता*सिलेंडरची लांबी)
दिलेल्या तापमानातील फरक राखण्यासाठी दंडगोलाकार भिंतीची जाडी
​ जा जाडी = त्रिज्या १*(e^(((आतील पृष्ठभागाचे तापमान-बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान)*2*pi*औष्मिक प्रवाहकता*सिलेंडरची लांबी)/उष्णता प्रवाह दर)-1)
सिलेंडर्समध्ये रेडियल उष्णता वाहकतेसाठी थर्मल प्रतिरोध
​ जा थर्मल प्रतिकार = ln(बाह्य त्रिज्या/आतील त्रिज्या)/(2*pi*औष्मिक प्रवाहकता*सिलेंडरची लांबी)
दंडगोलाकार स्तरासाठी संवहन प्रतिरोध
​ जा थर्मल प्रतिकार = 1/(संवहन उष्णता हस्तांतरण*2*pi*सिलेंडर त्रिज्या*सिलेंडरची लांबी)

2 स्तरांच्या दंडगोलाकार संमिश्र भिंतीद्वारे उष्णता प्रवाह दर सुत्र

उष्णता प्रवाह दर = (आतील पृष्ठभागाचे तापमान-बाह्य पृष्ठभागाचे तापमान)/((ln(त्रिज्या 2/त्रिज्या १))/(2*pi*थर्मल चालकता 1*सिलेंडरची लांबी)+(ln(त्रिज्या 3/त्रिज्या 2))/(2*pi*थर्मल चालकता 2*सिलेंडरची लांबी))
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl))

उष्मा हस्तांतरणाचा काय निर्णय आहे फुरियरचा?

उष्मा वाहून नेण्याचा कायदा, याला फुरियरचा नियम देखील म्हटले जाते, असे नमूद केले आहे की एखाद्या सामग्रीद्वारे उष्णता हस्तांतरणाची दर तापमानात आणि त्या क्षेत्राच्या नकारात्मक ग्रेडियंटच्या अनुक्रमे, त्या क्रमांकाच्या उजव्या कोनात असते, ज्याद्वारे उष्णता वाहते.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!