Totale thermische weerstand van cilindrische wand met convectie aan beide zijden Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
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)
Rth = 1/(2*pi*r1*lcyl*hi)+(ln(r2/r1))/(2*pi*k*lcyl)+1/(2*pi*r2*lcyl*ho)
Deze formule gebruikt 1 Constanten, 1 Functies, 7 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
Thermische weerstand - (Gemeten in kelvin/watt) - Thermische weerstand is een warmte-eigenschap en een meting van een temperatuurverschil waarmee een object of materiaal een warmtestroom weerstaat.
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.
Lengte van cilinder - (Gemeten in Meter) - De lengte van de cilinder is de verticale hoogte van de cilinder.
Binnenconvectie Warmteoverdrachtscoëfficiënt - (Gemeten in Watt per vierkante meter per Kelvin) - De interne convectiewarmteoverdrachtscoëfficiënt is de coëfficiënt van de convectiewarmteoverdracht aan de binnenkant van het lichaam, object of muur, enz.
Straal 2 - (Gemeten in Meter) - Straal 2 is de straal van de tweede concentrische cirkel of cirkel.
Warmtegeleiding - (Gemeten in Watt per meter per K) - Thermische geleidbaarheid is de snelheid waarmee de warmte door een specifiek materiaal gaat, uitgedrukt als de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid door een oppervlakte-eenheid stroomt met een temperatuurgradiënt van één graad per afstandseenheid.
Externe convectie-warmteoverdrachtscoëfficiënt - (Gemeten in Watt per vierkante meter per Kelvin) - De externe convectiewarmteoverdrachtscoëfficiënt is de evenredigheidsconstante tussen de warmteflux en de thermodynamische drijvende kracht voor de warmtestroom in het geval van convectieve warmteoverdracht.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Straal 1: 0.8 Meter --> 0.8 Meter Geen conversie vereist
Lengte van cilinder: 0.4 Meter --> 0.4 Meter Geen conversie vereist
Binnenconvectie Warmteoverdrachtscoëfficiënt: 1.35 Watt per vierkante meter per Kelvin --> 1.35 Watt per vierkante meter per Kelvin Geen conversie vereist
Straal 2: 12 Meter --> 12 Meter Geen conversie vereist
Warmtegeleiding: 10.18 Watt per meter per K --> 10.18 Watt per meter per K Geen conversie vereist
Externe convectie-warmteoverdrachtscoëfficiënt: 9.8 Watt per vierkante meter per Kelvin --> 9.8 Watt per vierkante meter per Kelvin Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
Rth = 1/(2*pi*r1*lcyl*hi)+(ln(r2/r1))/(2*pi*k*lcyl)+1/(2*pi*r2*lcyl*ho) --> 1/(2*pi*0.8*0.4*1.35)+(ln(12/0.8))/(2*pi*10.18*0.4)+1/(2*pi*12*0.4*9.8)
Evalueren ... ...
Rth = 0.477642305519784
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
0.477642305519784 kelvin/watt --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
0.477642305519784 0.477642 kelvin/watt <-- Thermische weerstand
(Berekening voltooid in 00.020 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 Sanjay Krishna
Amrita School of Engineering (ASE), Vallikavu
Sanjay Krishna heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 200+ 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)

Totale thermische weerstand van cilindrische wand met convectie aan beide zijden Formule

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)
Rth = 1/(2*pi*r1*lcyl*hi)+(ln(r2/r1))/(2*pi*k*lcyl)+1/(2*pi*r2*lcyl*ho)

Wat is thermische weerstand?

Thermische weerstand is een warmte-eigenschap en een meting van een temperatuurverschil waardoor een object of materiaal weerstand biedt aan een warmtestroom. Thermische weerstand is het omgekeerde van thermische geleiding

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!