Warmtestroomsnelheid door cilindrische composietwand van 3 lagen Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Warmtestroomsnelheid = (Temperatuur binnenoppervlak-Buitenoppervlaktetemperatuur)/((ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 1*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 3/Straal 2))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 2*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 4/Straal 3))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 3*Lengte van cilinder))
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl)+(ln(r4/r3))/(2*pi*k3*lcyl))
Deze formule gebruikt 1 Constanten, 1 Functies, 11 Variabelen
Gebruikte constanten
pi - De constante van Archimedes Waarde genomen als 3.14159265358979323846264338327950288
Functies die worden gebruikt
ln - De natuurlijke logaritme, ook bekend als de logaritme met grondtal e, is de inverse functie van de natuurlijke exponentiële functie., ln(Number)
Variabelen gebruikt
Warmtestroomsnelheid - (Gemeten in Watt) - Warmtestroomsnelheid is de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid in een bepaald materiaal wordt overgedragen, meestal gemeten in watt. Warmte is de stroom thermische energie die wordt aangedreven door thermisch niet-evenwicht.
Temperatuur binnenoppervlak - (Gemeten in Kelvin) - Binnenoppervlaktetemperatuur is de temperatuur aan het binnenoppervlak van de muur, hetzij een vlakke wand, een cilindrische wand of een bolvormige wand, enz.
Buitenoppervlaktetemperatuur - (Gemeten in Kelvin) - De buitenoppervlaktetemperatuur is de temperatuur aan het buitenoppervlak van de muur (vlakke muur, cilindrische muur of bolvormige muur, enz.).
Straal 2 - (Gemeten in Meter) - Straal 2 is de straal van de tweede concentrische cirkel of cirkel.
Straal 1 - (Gemeten in Meter) - Straal 1 is de afstand van het middelpunt van de concentrische cirkels tot een willekeurig punt op de eerste/kleinste concentrische cirkel of de straal van de eerste cirkel.
Thermische geleidbaarheid 1 - (Gemeten in Watt per meter per K) - Thermische geleidbaarheid 1 is de thermische geleidbaarheid van het eerste lichaam.
Lengte van cilinder - (Gemeten in Meter) - De lengte van de cilinder is de verticale hoogte van de cilinder.
Straal 3 - (Gemeten in Meter) - Straal 3 is de afstand van het middelpunt van de concentrische cirkels tot elk punt op de derde concentrische cirkel of straal van de derde cirkel.
Thermische geleidbaarheid 2 - (Gemeten in Watt per meter per K) - Thermische geleidbaarheid 2 is de thermische geleidbaarheid van het tweede lichaam.
Straal 4 - (Gemeten in Meter) - Straal 4 is de straal van een vierde concentrische cirkel of vierde cirkel.
Thermische geleidbaarheid 3 - (Gemeten in Watt per meter per K) - Thermische geleidbaarheid 3 is de thermische geleidbaarheid van het derde lichaam.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Temperatuur binnenoppervlak: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Geen conversie vereist
Buitenoppervlaktetemperatuur: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Geen conversie vereist
Straal 2: 12 Meter --> 12 Meter Geen conversie vereist
Straal 1: 0.8 Meter --> 0.8 Meter Geen conversie vereist
Thermische geleidbaarheid 1: 1.6 Watt per meter per K --> 1.6 Watt per meter per K Geen conversie vereist
Lengte van cilinder: 0.4 Meter --> 0.4 Meter Geen conversie vereist
Straal 3: 8 Meter --> 8 Meter Geen conversie vereist
Thermische geleidbaarheid 2: 1.2 Watt per meter per K --> 1.2 Watt per meter per K Geen conversie vereist
Straal 4: 14 Meter --> 14 Meter Geen conversie vereist
Thermische geleidbaarheid 3: 4 Watt per meter per K --> 4 Watt per meter per K Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl)+(ln(r4/r3))/(2*pi*k3*lcyl)) --> (305-300)/((ln(12/0.8))/(2*pi*1.6*0.4)+(ln(8/12))/(2*pi*1.2*0.4)+(ln(14/8))/(2*pi*4*0.4))
Evalueren ... ...
Q = 8.4081427045788
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
8.4081427045788 Watt --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
8.4081427045788 8.408143 Watt <-- Warmtestroomsnelheid
(Berekening voltooid in 00.004 seconden)

Credits

Creator Image
Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Instituut voor Engineering en Technologie (VNRVJIET), Hyderabad
Sai Venkata Phanindra Chary Arendra heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 100+ meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door Vinay Mishra
Indian Institute for Aeronautical Engineering and Information Technology (IIAEIT), Pune
Vinay Mishra heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 100+ rekenmachines!

14 Geleiding in cilinder Rekenmachines

Warmtestroomsnelheid door cilindrische composietwand van 3 lagen
​ Gaan Warmtestroomsnelheid = (Temperatuur binnenoppervlak-Buitenoppervlaktetemperatuur)/((ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 1*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 3/Straal 2))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 2*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 4/Straal 3))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 3*Lengte van cilinder))
Totale thermische weerstand van 3 cilindrische weerstanden in serie geschakeld
​ Gaan Thermische weerstand = (ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 1*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 3/Straal 2))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 2*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 4/Straal 3))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 3*Lengte van cilinder)
Totale thermische weerstand van cilindrische wand met convectie aan beide zijden
​ Gaan Thermische weerstand = 1/(2*pi*Straal 1*Lengte van cilinder*Binnenconvectie Warmteoverdrachtscoëfficiënt)+(ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Warmtegeleiding*Lengte van cilinder)+1/(2*pi*Straal 2*Lengte van cilinder*Externe convectie-warmteoverdrachtscoëfficiënt)
Warmtestroomsnelheid door cilindrische composietwand van 2 lagen
​ Gaan Warmtestroomsnelheid = (Temperatuur binnenoppervlak-Buitenoppervlaktetemperatuur)/((ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 1*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 3/Straal 2))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 2*Lengte van cilinder))
Buitenoppervlaktetemperatuur van cilindrische composietwand van 2 lagen
​ Gaan Buitenoppervlaktetemperatuur = Temperatuur binnenoppervlak-Warmtestroomsnelheid*((ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 1*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 3/Straal 2))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 2*Lengte van cilinder))
Totale thermische weerstand van 2 cilindrische weerstanden in serie geschakeld
​ Gaan Thermische weerstand = (ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 1*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 3/Straal 2))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 2*Lengte van cilinder)
Warmtestroomsnelheid door cilindrische wand
​ Gaan Warmtestroomsnelheid = (Temperatuur binnenoppervlak-Buitenoppervlaktetemperatuur)/((ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Warmtegeleiding*Lengte van cilinder))
Thermische geleidbaarheid van cilindrische wand gegeven temperatuurverschil
​ Gaan Warmtegeleiding = (Warmtestroomsnelheid*ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Lengte van cilinder*(Temperatuur binnenoppervlak-Buitenoppervlaktetemperatuur))
Lengte van cilindrische wand voor gegeven warmtestroomsnelheid
​ Gaan Lengte van cilinder = (Warmtestroomsnelheid*ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Warmtegeleiding*(Temperatuur binnenoppervlak-Buitenoppervlaktetemperatuur))
Buitenoppervlaktetemperatuur van cilindrische wand gegeven warmtestroomsnelheid
​ Gaan Buitenoppervlaktetemperatuur = Temperatuur binnenoppervlak-(Warmtestroomsnelheid*ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Warmtegeleiding*Lengte van cilinder)
Binnenoppervlaktetemperatuur van cilindrische wand in geleiding
​ Gaan Temperatuur binnenoppervlak = Buitenoppervlaktetemperatuur+(Warmtestroomsnelheid*ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Warmtegeleiding*Lengte van cilinder)
Dikte van de cilindrische wand om het gegeven temperatuurverschil te behouden
​ Gaan Dikte = Straal 1*(e^(((Temperatuur binnenoppervlak-Buitenoppervlaktetemperatuur)*2*pi*Warmtegeleiding*Lengte van cilinder)/Warmtestroomsnelheid)-1)
Thermische weerstand voor radiale warmtegeleiding in cilinders
​ Gaan Thermische weerstand = ln(Buitenste straal/Binnenradius)/(2*pi*Warmtegeleiding*Lengte van cilinder)
Convectieweerstand voor cilindrische laag
​ Gaan Thermische weerstand = 1/(Convectie warmteoverdracht*2*pi*Cilinder straal*Lengte van cilinder)

Warmtestroomsnelheid door cilindrische composietwand van 3 lagen Formule

Warmtestroomsnelheid = (Temperatuur binnenoppervlak-Buitenoppervlaktetemperatuur)/((ln(Straal 2/Straal 1))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 1*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 3/Straal 2))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 2*Lengte van cilinder)+(ln(Straal 4/Straal 3))/(2*pi*Thermische geleidbaarheid 3*Lengte van cilinder))
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl)+(ln(r4/r3))/(2*pi*k3*lcyl))

Wat is warmtegeleiding?

Warmtegeleiding is de overdracht van interne thermische energie door de botsingen van microscopisch kleine deeltjes en de beweging van elektronen in een lichaam. De microscopisch kleine deeltjes in de warmtegeleiding kunnen moleculen, atomen en elektronen zijn.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!