Fourier-getal Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Fourier-nummer = (Thermische diffusie*Karakteristieke tijd)/(Karakteristieke dimensie^2)
Fo = (α*𝜏c)/(s^2)
Deze formule gebruikt 4 Variabelen
Variabelen gebruikt
Fourier-nummer - Fouriergetal is de verhouding tussen de diffusie- of geleidende transportsnelheid en de hoeveelheid opslagsnelheid, waarbij de hoeveelheid warmte of materie kan zijn.
Thermische diffusie - (Gemeten in Vierkante meter per seconde) - Thermische diffusiviteit is de thermische geleidbaarheid gedeeld door de dichtheid en de soortelijke warmtecapaciteit bij constante druk.
Karakteristieke tijd - (Gemeten in Seconde) - Karakteristieke tijd is een schatting van de orde van grootte van de reactietijdschaal van een systeem.
Karakteristieke dimensie - (Gemeten in Meter) - Kenmerkend Dimensie is de verhouding tussen volume en oppervlakte.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Thermische diffusie: 5.58 Vierkante meter per seconde --> 5.58 Vierkante meter per seconde Geen conversie vereist
Karakteristieke tijd: 2.5 Seconde --> 2.5 Seconde Geen conversie vereist
Karakteristieke dimensie: 6.9 Meter --> 6.9 Meter Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
Fo = (α*𝜏c)/(s^2) --> (5.58*2.5)/(6.9^2)
Evalueren ... ...
Fo = 0.293005671077505
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
0.293005671077505 --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
0.293005671077505 0.293006 <-- Fourier-nummer
(Berekening voltooid in 00.020 seconden)

Credits

Gemaakt door Ayush Gupta
Universitaire School voor Chemische Technologie-USCT (GGSIPU), New Delhi
Ayush Gupta heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 300+ meer rekenmachines!
Geverifieërd door Prerana Bakli
Universiteit van Hawai'i in Mānoa (UH Manoa), Hawaï, VS
Prerana Bakli heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 1600+ rekenmachines!

18 Warmtegeleiding in onstabiele toestand Rekenmachines

Temperatuurrespons van momentane energiepuls in semi-oneindig vast lichaam
Gaan Temperatuur op elk moment T = Begintemperatuur van vaste stof+(Warmte energie/(Gebied*Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(pi*Thermische diffusie*Tijdconstante)^(0.5)))*exp((-Diepte van half oneindige vaste stof^2)/(4*Thermische diffusie*Tijdconstante))
Begintemperatuur van het lichaam door de Lumped Heat Capacity-methode
Gaan Begintemperatuur van object = (Temperatuur op elk moment T-Temperatuur van bulkvloeistof)/ (exp((-Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object)))+Temperatuur van bulkvloeistof
Lichaamstemperatuur door Lumped Heat Capacity-methode
Gaan Temperatuur op elk moment T = (exp((-Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object)) )*(Begintemperatuur van object-Temperatuur van bulkvloeistof)+Temperatuur van bulkvloeistof
Tijd genomen door object voor verwarming of koeling door Lumped Heat Capacity-methode
Gaan Tijdconstante = ((-Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object)/(Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie))*ln((Temperatuur op elk moment T-Temperatuur van bulkvloeistof)/(Begintemperatuur van object-Temperatuur van bulkvloeistof))
Temperatuurrespons van momentane energiepuls in semi-oneindig vast lichaam aan het oppervlak
Gaan Temperatuur op elk moment T = Begintemperatuur van vaste stof+(Warmte energie/(Gebied*Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(pi*Thermische diffusie*Tijdconstante)^(0.5)))
Fouriergetal gegeven warmteoverdrachtscoëfficiënt en tijdconstante
Gaan Fourier-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object*Biot-nummer)
Biot-nummer gegeven warmteoverdrachtscoëfficiënt en tijdconstante
Gaan Biot-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object*Fourier-nummer)
Fourier-nummer met behulp van Biot-nummer
Gaan Fourier-nummer = (-1/(Biot-nummer))*ln((Temperatuur op elk moment T-Temperatuur van bulkvloeistof)/(Begintemperatuur van object-Temperatuur van bulkvloeistof))
Biot-nummer met Fourier-nummer
Gaan Biot-nummer = (-1/Fourier-nummer)*ln((Temperatuur op elk moment T-Temperatuur van bulkvloeistof)/(Begintemperatuur van object-Temperatuur van bulkvloeistof))
Biot-nummer gegeven karakteristieke dimensie en Fourier-nummer
Gaan Biot-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Karakteristieke dimensie*Fourier-nummer)
Fourier-nummer gegeven karakteristieke dimensie en biot-nummer
Gaan Fourier-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Tijdconstante)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Karakteristieke dimensie*Biot-nummer)
Initiële interne energie-inhoud van het lichaam met betrekking tot de omgevingstemperatuur
Gaan Initiële energie-inhoud = Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object*(Begintemperatuur van vaste stof-Omgevingstemperatuur)
Tijdconstante van thermisch systeem
Gaan Tijdconstante = (Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object)/(Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Oppervlakte voor convectie)
Fourier-getal met behulp van thermische geleidbaarheid
Gaan Fourier-nummer = ((Warmtegeleiding*Karakteristieke tijd)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(Karakteristieke dimensie^2)))
Capaciteit van thermisch systeem door Lumped Heat Capacity-methode
Gaan Capaciteit van thermisch systeem = Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*Volume van het object
Fourier-getal
Gaan Fourier-nummer = (Thermische diffusie*Karakteristieke tijd)/(Karakteristieke dimensie^2)
Biot-nummer met behulp van warmteoverdrachtscoëfficiënt
Gaan Biot-nummer = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Dikte van de muur )/Warmtegeleiding
Thermische geleidbaarheid gegeven Biot-nummer
Gaan Warmtegeleiding = (Warmteoverdrachtscoëfficiënt*Dikte van de muur )/Biot-nummer

11 Co-relatie van dimensieloze getallen Rekenmachines

Nusselt-nummer voor overgangs- en ruwe stroming in ronde buis
Gaan Nusselt-nummer = (Darcy wrijvingsfactor/8)*(Reynolds getal-1000)*Prandtl-nummer/(1+12.7*((Darcy wrijvingsfactor/8)^(0.5))*((Prandtl-nummer)^(2/3)-1))
Stanton-nummer met basisvloeistofeigenschappen
Gaan Stanton-nummer = Warmteoverdrachtscoëfficiënt externe convectie/(Specifieke warmte capaciteit*Vloeiende snelheid*Dikte)
Reynolds-nummer voor niet-ronde buizen
Gaan Reynolds getal = Dikte*Vloeiende snelheid*Karakteristieke lengte/Dynamische viscositeit
Reynolds-nummer voor ronde buizen
Gaan Reynolds getal = Dikte*Vloeiende snelheid*Diameter buis/Dynamische viscositeit
Fourier-getal
Gaan Fourier-nummer = (Thermische diffusie*Karakteristieke tijd)/(Karakteristieke dimensie^2)
Prandtl-nummer
Gaan Prandtl-nummer = Specifieke warmte capaciteit*Dynamische viscositeit/Warmtegeleiding
Stanton-nummer met behulp van dimensieloze nummers
Gaan Stanton-nummer = Nusselt-nummer/(Reynolds getal*Prandtl-nummer)
Nusselt-getal met behulp van Dittus Boelter-vergelijking voor verwarming
Gaan Nusselt-nummer = 0.023*(Reynolds getal)^0.8*(Prandtl-nummer)^0.4
Nusselt-getal met behulp van Dittus Boelter-vergelijking voor koeling
Gaan Nusselt-nummer = 0.023*(Reynolds getal)^0.8*(Prandtl-nummer)^0.3
Stanton-getal gegeven Fanning-wrijvingsfactor
Gaan Stanton-nummer = (Wrijvingsfactor/2)/(Prandtl-nummer)^(2/3)
Prandtl-nummer met behulp van diffusiviteit
Gaan Prandtl-nummer = Momentum diffusie/Thermische diffusie

Fourier-getal Formule

Fourier-nummer = (Thermische diffusie*Karakteristieke tijd)/(Karakteristieke dimensie^2)
Fo = (α*𝜏c)/(s^2)

Wat is onstabiele warmteoverdracht?

Unsteady State Heat Transfer verwijst naar het warmteoverdrachtsproces waarbij de temperatuur van een systeem in de loop van de tijd verandert. Dit type warmteoverdracht kan in verschillende vormen plaatsvinden, zoals geleiding, convectie en straling. Het komt voor in verschillende systemen, waaronder vaste materialen, vloeistoffen en gassen. De warmteoverdrachtssnelheid in een onstabiele toestand is rechtevenredig met de snelheid van temperatuurverandering. Dit betekent dat de warmteoverdrachtssnelheid niet constant is en in de tijd kan variëren. Het is een belangrijk aspect bij het ontwerp en de optimalisatie van thermische systemen, en het begrijpen van dit proces is cruciaal in veel onderzoeksgebieden, zoals verbranding, elektronica en ruimtevaart.

Wat is het Lumped-parametermodel?

Binnentemperaturen van sommige lichamen blijven tijdens een warmteoverdrachtsproces te allen tijde in wezen uniform. De temperatuur van dergelijke lichamen is slechts een functie van de tijd, T = T(t). De warmteoverdrachtsanalyse op basis van deze idealisering wordt gebundelde systeemanalyse genoemd.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!