Natężenie przepływu ciepła przez cylindryczną kompozytową ścianę z 3 warstw Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń
Formułę używana
Natężenie przepływu ciepła = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/((ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna 1*Długość cylindra)+(ln(Promień 3/Promień 2))/(2*pi*Przewodność cieplna 2*Długość cylindra)+(ln(Promień 4/Promień 3))/(2*pi*Przewodność cieplna 3*Długość cylindra))
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl)+(ln(r4/r3))/(2*pi*k3*lcyl))
Ta formuła używa 1 Stałe, 1 Funkcje, 11 Zmienne
Używane stałe
pi - Stała Archimedesa Wartość przyjęta jako 3.14159265358979323846264338327950288
Używane funkcje
ln - Logarytm naturalny, znany również jako logarytm o podstawie e, jest funkcją odwrotną do naturalnej funkcji wykładniczej., ln(Number)
Używane zmienne
Natężenie przepływu ciepła - (Mierzone w Wat) - Natężenie przepływu ciepła to ilość ciepła przenoszona w jednostce czasu przez jakiś materiał, zwykle mierzona w watach. Ciepło to przepływ energii cieplnej napędzany brakiem równowagi termicznej.
Temperatura powierzchni wewnętrznej - (Mierzone w kelwin) - Temperatura powierzchni wewnętrznej to temperatura na wewnętrznej powierzchni ściany, płaskiej, cylindrycznej lub kulistej itp.
Temperatura powierzchni zewnętrznej - (Mierzone w kelwin) - Temperatura powierzchni zewnętrznej to temperatura na zewnętrznej powierzchni ściany (płaskiej, cylindrycznej lub kulistej itp.).
Promień 2 - (Mierzone w Metr) - Promień 2 to promień drugiego koncentrycznego okręgu lub okręgu.
Promień 1 - (Mierzone w Metr) - Promień 1 to odległość od środka koncentrycznych okręgów do dowolnego punktu na pierwszym/najmniejszym koncentrycznym okręgu lub promień pierwszego okręgu.
Przewodność cieplna 1 - (Mierzone w Wat na metr na K) - Przewodność cieplna 1 to przewodność cieplna pierwszego ciała.
Długość cylindra - (Mierzone w Metr) - Długość cylindra to pionowa wysokość cylindra.
Promień 3 - (Mierzone w Metr) - Promień 3 to odległość od środka koncentrycznych okręgów do dowolnego punktu trzeciego koncentrycznego okręgu lub promienia trzeciego okręgu.
Przewodność cieplna 2 - (Mierzone w Wat na metr na K) - Przewodność cieplna 2 to przewodność cieplna drugiego ciała.
Promień 4 - (Mierzone w Metr) - Promień 4 to promień czwartego koncentrycznego okręgu lub czwartego okręgu.
Przewodność cieplna 3 - (Mierzone w Wat na metr na K) - Przewodność cieplna 3 to przewodność cieplna trzeciego ciała.
KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową
Temperatura powierzchni wewnętrznej: 305 kelwin --> 305 kelwin Nie jest wymagana konwersja
Temperatura powierzchni zewnętrznej: 300 kelwin --> 300 kelwin Nie jest wymagana konwersja
Promień 2: 12 Metr --> 12 Metr Nie jest wymagana konwersja
Promień 1: 0.8 Metr --> 0.8 Metr Nie jest wymagana konwersja
Przewodność cieplna 1: 1.6 Wat na metr na K --> 1.6 Wat na metr na K Nie jest wymagana konwersja
Długość cylindra: 0.4 Metr --> 0.4 Metr Nie jest wymagana konwersja
Promień 3: 8 Metr --> 8 Metr Nie jest wymagana konwersja
Przewodność cieplna 2: 1.2 Wat na metr na K --> 1.2 Wat na metr na K Nie jest wymagana konwersja
Promień 4: 14 Metr --> 14 Metr Nie jest wymagana konwersja
Przewodność cieplna 3: 4 Wat na metr na K --> 4 Wat na metr na K Nie jest wymagana konwersja
KROK 2: Oceń formułę
Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze
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))
Ocenianie ... ...
Q = 8.4081427045788
KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia
8.4081427045788 Wat --> Nie jest wymagana konwersja
OSTATNIA ODPOWIEDŹ
8.4081427045788 8.408143 Wat <-- Natężenie przepływu ciepła
(Obliczenie zakończone za 00.004 sekund)

Kredyty

Instytut Inżynierii i Technologii Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi (VNRVJIET), Hyderabad
Sai Venkata Phanindra Chary Arendra utworzył ten kalkulator i 100+ więcej kalkulatorów!
Zweryfikowane przez Vinay Mishra
Indyjski Instytut Inżynierii Lotniczej i Technologii Informacyjnych (IIAEIT), Pune
Vinay Mishra zweryfikował ten kalkulator i 100+ więcej kalkulatorów!

14 Przewodzenie w cylindrze Kalkulatory

Natężenie przepływu ciepła przez cylindryczną kompozytową ścianę z 3 warstw
Iść Natężenie przepływu ciepła = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/((ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna 1*Długość cylindra)+(ln(Promień 3/Promień 2))/(2*pi*Przewodność cieplna 2*Długość cylindra)+(ln(Promień 4/Promień 3))/(2*pi*Przewodność cieplna 3*Długość cylindra))
Całkowity opór cieplny 3 cylindrycznych oporów połączonych szeregowo
Iść Odporność termiczna = (ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna 1*Długość cylindra)+(ln(Promień 3/Promień 2))/(2*pi*Przewodność cieplna 2*Długość cylindra)+(ln(Promień 4/Promień 3))/(2*pi*Przewodność cieplna 3*Długość cylindra)
Całkowity opór cieplny ściany cylindrycznej z konwekcją po obu stronach
Iść Odporność termiczna = 1/(2*pi*Promień 1*Długość cylindra*Współczynnik przenikania ciepła w wyniku konwekcji wewnętrznej)+(ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna*Długość cylindra)+1/(2*pi*Promień 2*Długość cylindra*Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną)
Natężenie przepływu ciepła przez cylindryczną ścianę kompozytową złożoną z 2 warstw
Iść Natężenie przepływu ciepła = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/((ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna 1*Długość cylindra)+(ln(Promień 3/Promień 2))/(2*pi*Przewodność cieplna 2*Długość cylindra))
Zewnętrzna temperatura powierzchni cylindrycznej ściany kompozytowej o 2 warstwach
Iść Temperatura powierzchni zewnętrznej = Temperatura powierzchni wewnętrznej-Natężenie przepływu ciepła*((ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna 1*Długość cylindra)+(ln(Promień 3/Promień 2))/(2*pi*Przewodność cieplna 2*Długość cylindra))
Całkowity opór cieplny 2 cylindrycznych oporów połączonych szeregowo
Iść Odporność termiczna = (ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna 1*Długość cylindra)+(ln(Promień 3/Promień 2))/(2*pi*Przewodność cieplna 2*Długość cylindra)
Natężenie przepływu ciepła przez ścianę cylindryczną
Iść Natężenie przepływu ciepła = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/((ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna*Długość cylindra))
Przewodność cieplna ściany cylindrycznej przy danej różnicy temperatur
Iść Przewodność cieplna = (Natężenie przepływu ciepła*ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Długość cylindra*(Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej))
Długość ściany cylindrycznej dla danego natężenia przepływu ciepła
Iść Długość cylindra = (Natężenie przepływu ciepła*ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna*(Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej))
Temperatura powierzchni zewnętrznej ściany cylindrycznej przy danym natężeniu przepływu ciepła
Iść Temperatura powierzchni zewnętrznej = Temperatura powierzchni wewnętrznej-(Natężenie przepływu ciepła*ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna*Długość cylindra)
Temperatura powierzchni wewnętrznej ściany cylindrycznej w przewodzeniu
Iść Temperatura powierzchni wewnętrznej = Temperatura powierzchni zewnętrznej+(Natężenie przepływu ciepła*ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna*Długość cylindra)
Grubość ścianki cylindrycznej do utrzymania danej różnicy temperatur
Iść Grubość = Promień 1*(e^(((Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)*2*pi*Przewodność cieplna*Długość cylindra)/Natężenie przepływu ciepła)-1)
Opór cieplny dla promieniowego przewodzenia ciepła w cylindrach
Iść Odporność termiczna = ln(Promień zewnętrzny/Wewnętrzny promień)/(2*pi*Przewodność cieplna*Długość cylindra)
Odporność na konwekcję dla warstwy cylindrycznej
Iść Odporność termiczna = 1/(Konwekcyjne przenoszenie ciepła*2*pi*Promień cylindra*Długość cylindra)

Natężenie przepływu ciepła przez cylindryczną kompozytową ścianę z 3 warstw Formułę

Natężenie przepływu ciepła = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/((ln(Promień 2/Promień 1))/(2*pi*Przewodność cieplna 1*Długość cylindra)+(ln(Promień 3/Promień 2))/(2*pi*Przewodność cieplna 2*Długość cylindra)+(ln(Promień 4/Promień 3))/(2*pi*Przewodność cieplna 3*Długość cylindra))
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl)+(ln(r4/r3))/(2*pi*k3*lcyl))

Co to jest przewodzenie ciepła?

Przewodzenie ciepła to przekazywanie wewnętrznej energii cieplnej w wyniku zderzeń mikroskopijnych cząstek i ruchu elektronów w ciele. Mikroskopijnymi cząstkami przewodzącymi ciepło mogą być cząsteczki, atomy i elektrony.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!