Fourier-getal met behulp van thermische geleidbaarheid Rekenmachine

✖Thermische geleidbaarheid is de snelheid waarmee warmte door gespecificeerd materiaal gaat, uitgedrukt als de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid door een oppervlakte-eenheid stroomt met een temperatuurgradiënt van één graad per afstandseenheid.ⓘ Warmtegeleiding [k]			+10% -10%
✖Karakteristieke tijd is een schatting van de orde van grootte van de reactietijdschaal van een systeem.ⓘ Karakteristieke tijd [𝜏_c]			+10% -10%
✖Lichaamsdichtheid is de fysieke hoeveelheid die de relatie tussen zijn massa en zijn volume uitdrukt.ⓘ Lichaamsdichtheid [ρ_B]			+10% -10%
✖Specifieke warmtecapaciteit is de warmte die nodig is om de temperatuur van de eenheidsmassa van een bepaalde stof met een bepaalde hoeveelheid te verhogen.ⓘ Specifieke warmte capaciteit [c]			+10% -10%
✖Kenmerkend Dimensie is de verhouding tussen volume en oppervlakte.ⓘ Karakteristieke dimensie [s]			+10% -10%

✖Fouriergetal is de verhouding tussen de diffusie- of geleidende transportsnelheid en de hoeveelheid opslagsnelheid, waarbij de hoeveelheid warmte of materie kan zijn.ⓘ Fourier-getal met behulp van thermische geleidbaarheid [F_o]

⎘ Kopiëren

👎

Formule

✖

Fourier-getal met behulp van thermische geleidbaarheid

Formule

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

Voorbeeld

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

Rekenmachine

LaTeX

Reset

👍

Downloaden Warmtegeleiding in onstabiele toestand Formules Pdf PDF Image

Fourier-getal met behulp van thermische geleidbaarheid Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening

Formule gebruikt

Fourier-nummer = ((Warmtegeleiding*Karakteristieke tijd)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(Karakteristieke dimensie^2)))
F_o = ((k*𝜏_c)/(ρ_B*c*(s^2)))
Deze formule gebruikt 6 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.
Warmtegeleiding - (Gemeten in Watt per meter per K) - Thermische geleidbaarheid is de snelheid waarmee warmte door gespecificeerd materiaal gaat, uitgedrukt als de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid door een oppervlakte-eenheid stroomt met een temperatuurgradiënt van één graad per afstandseenheid.
Karakteristieke tijd - (Gemeten in Seconde) - Karakteristieke tijd is een schatting van de orde van grootte van de reactietijdschaal van een systeem.
Lichaamsdichtheid - (Gemeten in Kilogram per kubieke meter) - Lichaamsdichtheid is de fysieke hoeveelheid die de relatie tussen zijn massa en zijn volume uitdrukt.
Specifieke warmte capaciteit - (Gemeten in Joule per kilogram per K) - Specifieke warmtecapaciteit is de warmte die nodig is om de temperatuur van de eenheidsmassa van een bepaalde stof met een bepaalde hoeveelheid te verhogen.
Karakteristieke dimensie - (Gemeten in Meter) - Kenmerkend Dimensie is de verhouding tussen volume en oppervlakte.

STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid

Warmtegeleiding: 2.15 Watt per meter per K --> 2.15 Watt per meter per K Geen conversie vereist
Karakteristieke tijd: 2.5 Seconde --> 2.5 Seconde Geen conversie vereist
Lichaamsdichtheid: 15 Kilogram per kubieke meter --> 15 Kilogram per kubieke meter Geen conversie vereist
Specifieke warmte capaciteit: 1.5 Joule per kilogram per K --> 1.5 Joule per kilogram per K Geen conversie vereist
Karakteristieke dimensie: 6.9 Meter --> 6.9 Meter Geen conversie vereist

STAP 2: Evalueer de formule

Invoerwaarden in formule vervangen

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

Evalueren ... ...

F_o = 0.00501762001446941

STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer

0.00501762001446941 --> Geen conversie vereist

DEFINITIEVE ANTWOORD

0.00501762001446941 ≈ 0.005018 <-- Fourier-nummer

(Berekening voltooid in 00.004 seconden)

Je bevindt je hier -

Huis » Engineering » Chemische technologie » Warmteoverdracht » Warmtegeleiding in onstabiele toestand » Fourier-getal met behulp van thermische geleidbaarheid

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))

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))

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

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

Fourier-getal met behulp van thermische geleidbaarheid Formule

Fourier-nummer = ((Warmtegeleiding*Karakteristieke tijd)/(Lichaamsdichtheid*Specifieke warmte capaciteit*(Karakteristieke dimensie^2)))
F_o = ((k*𝜏_c)/(ρ_B*c*(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.

Huis

VRIJ PDF's

🔍 Zoeken

Categorieën

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!