Szybkość przepływu ciepła przez sferyczną ścianę kompozytową złożoną z 2 warstw połączonych szeregowo Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń
Formułę używana
Natężenie przepływu ciepła przez ścianę złożoną z 2 warstw = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/(1/(4*pi*Przewodność cieplna pierwszego ciała)*(1/Promień pierwszej koncentrycznej kuli-1/Promień drugiej koncentrycznej kuli)+1/(4*pi*Przewodność cieplna drugiego ciała)*(1/Promień drugiej koncentrycznej kuli-1/Promień trzeciej koncentrycznej kuli))
Q' = (Ti-To)/(1/(4*pi*k1)*(1/r1-1/r2)+1/(4*pi*k2)*(1/r2-1/r3))
Ta formuła używa 1 Stałe, 8 Zmienne
Używane stałe
pi - Stała Archimedesa Wartość przyjęta jako 3.14159265358979323846264338327950288
Używane zmienne
Natężenie przepływu ciepła przez ścianę złożoną z 2 warstw - (Mierzone w Wat) - Natężenie przepływu ciepła przez ścianę złożoną z 2 warstw to ilość ciepła przekazywana w materiale w jednostce czasu. 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.
Przewodność cieplna pierwszego ciała - (Mierzone w Wat na metr na K) - Przewodność cieplna pierwszego ciała wyraża się jako ilość ciepła przepływającego w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię pierwszego ciała przy gradiencie temperatury wynoszącym jeden stopień na jednostkę odległości.
Promień pierwszej koncentrycznej kuli - (Mierzone w Metr) - Promień pierwszej koncentrycznej kuli to odległość od środka koncentrycznych sfer do dowolnego punktu na pierwszej koncentrycznej kuli lub promień pierwszej kuli.
Promień drugiej koncentrycznej kuli - (Mierzone w Metr) - Promień drugiej koncentrycznej kuli to odległość od środka koncentrycznych sfer do dowolnego punktu na drugiej koncentrycznej kuli lub promień drugiej kuli.
Przewodność cieplna drugiego ciała - (Mierzone w Wat na metr na K) - Przewodność cieplna drugiego ciała wyraża się jako ilość ciepła przepływającego w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię drugiego ciała przy gradiencie temperatury wynoszącym jeden stopień na jednostkę odległości.
Promień trzeciej koncentrycznej kuli - (Mierzone w Metr) - Promień trzeciej koncentrycznej sfery to odległość od środka koncentrycznych sfer do dowolnego punktu trzeciej koncentrycznej kuli lub promienia trzeciej kuli.
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
Przewodność cieplna pierwszego ciała: 0.001 Wat na metr na K --> 0.001 Wat na metr na K Nie jest wymagana konwersja
Promień pierwszej koncentrycznej kuli: 5 Metr --> 5 Metr Nie jest wymagana konwersja
Promień drugiej koncentrycznej kuli: 6 Metr --> 6 Metr Nie jest wymagana konwersja
Przewodność cieplna drugiego ciała: 0.002 Wat na metr na K --> 0.002 Wat na metr na K Nie jest wymagana konwersja
Promień trzeciej koncentrycznej kuli: 7 Metr --> 7 Metr Nie jest wymagana konwersja
KROK 2: Oceń formułę
Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze
Q' = (Ti-To)/(1/(4*pi*k1)*(1/r1-1/r2)+1/(4*pi*k2)*(1/r2-1/r3)) --> (305-300)/(1/(4*pi*0.001)*(1/5-1/6)+1/(4*pi*0.002)*(1/6-1/7))
Ocenianie ... ...
Q' = 1.38891464685022
KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia
1.38891464685022 Wat --> Nie jest wymagana konwersja
OSTATNIA ODPOWIEDŹ
1.38891464685022 1.388915 Wat <-- Natężenie przepływu ciepła przez ścianę złożoną z 2 warstw
(Obliczenie zakończone za 00.020 sekund)

Kredyty

Creator Image
Instytut Inżynierii i Technologii Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi (VNRVJIET), Hyderabad
Sai Venkata Phanindra Chary Arendra utworzył ten kalkulator i 100+ więcej kalkulatorów!
Verifier Image
Zweryfikowane przez Maiarutselvan V
PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore
Maiarutselvan V zweryfikował ten kalkulator i 300+ więcej kalkulatorów!

11 Przewodzenie w kuli Kalkulatory

Całkowity opór cieplny sferycznej ściany 3 warstw bez konwekcji
​ Iść Opór cieplny kuli = (Promień drugiej koncentrycznej kuli-Promień pierwszej koncentrycznej kuli)/(4*pi*Przewodność cieplna pierwszego ciała*Promień pierwszej koncentrycznej kuli*Promień drugiej koncentrycznej kuli)+(Promień trzeciej koncentrycznej kuli-Promień drugiej koncentrycznej kuli)/(4*pi*Przewodność cieplna drugiego ciała*Promień drugiej koncentrycznej kuli*Promień trzeciej koncentrycznej kuli)+(Promień czwartej koncentrycznej kuli-Promień trzeciej koncentrycznej kuli)/(4*pi*Przewodność cieplna trzeciego ciała*Promień trzeciej koncentrycznej kuli*Promień czwartej koncentrycznej kuli)
Odporność termiczna kulistej ściany kompozytowej składającej się z 2 warstw połączonych szeregowo z konwekcją
​ Iść Opór cieplny kuli = 1/(4*pi)*(1/(Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję wewnętrzną*Promień pierwszej koncentrycznej kuli^2)+1/Przewodność cieplna pierwszego ciała*(1/Promień pierwszej koncentrycznej kuli-1/Promień drugiej koncentrycznej kuli)+1/Przewodność cieplna drugiego ciała*(1/Promień drugiej koncentrycznej kuli-1/Promień trzeciej koncentrycznej kuli)+1/(Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną*Promień trzeciej koncentrycznej kuli^2))
Całkowity opór cieplny sferycznej ściany 2 warstw bez konwekcji
​ Iść Opór cieplny kuli bez konwekcji = (Promień drugiej koncentrycznej kuli-Promień pierwszej koncentrycznej kuli)/(4*pi*Przewodność cieplna pierwszego ciała*Promień pierwszej koncentrycznej kuli*Promień drugiej koncentrycznej kuli)+(Promień trzeciej koncentrycznej kuli-Promień drugiej koncentrycznej kuli)/(4*pi*Przewodność cieplna drugiego ciała*Promień drugiej koncentrycznej kuli*Promień trzeciej koncentrycznej kuli)
Całkowity opór cieplny kulistej ściany z konwekcją po obu stronach
​ Iść Opór cieplny kuli = 1/(4*pi*Promień pierwszej koncentrycznej kuli^2*Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję wewnętrzną)+(Promień drugiej koncentrycznej kuli-Promień pierwszej koncentrycznej kuli)/(4*pi*Przewodność cieplna*Promień pierwszej koncentrycznej kuli*Promień drugiej koncentrycznej kuli)+1/(4*pi*Promień drugiej koncentrycznej kuli^2*Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną)
Szybkość przepływu ciepła przez sferyczną ścianę kompozytową złożoną z 2 warstw połączonych szeregowo
​ Iść Natężenie przepływu ciepła przez ścianę złożoną z 2 warstw = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/(1/(4*pi*Przewodność cieplna pierwszego ciała)*(1/Promień pierwszej koncentrycznej kuli-1/Promień drugiej koncentrycznej kuli)+1/(4*pi*Przewodność cieplna drugiego ciała)*(1/Promień drugiej koncentrycznej kuli-1/Promień trzeciej koncentrycznej kuli))
Natężenie przepływu ciepła przez sferyczną ścianę
​ Iść Natężenie przepływu ciepła = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/((Promień drugiej koncentrycznej kuli-Promień pierwszej koncentrycznej kuli)/(4*pi*Przewodność cieplna*Promień pierwszej koncentrycznej kuli*Promień drugiej koncentrycznej kuli))
Grubość ścianki sferycznej w celu utrzymania określonej różnicy temperatur
​ Iść Grubość sfery przewodzenia = 1/(1/Promień kuli-(4*pi*Przewodność cieplna*(Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej))/Natężenie przepływu ciepła)-Promień kuli
Odporność termiczna ściany sferycznej
​ Iść Opór cieplny kuli bez konwekcji = (Promień drugiej koncentrycznej kuli-Promień pierwszej koncentrycznej kuli)/(4*pi*Przewodność cieplna*Promień pierwszej koncentrycznej kuli*Promień drugiej koncentrycznej kuli)
Temperatura powierzchni zewnętrznej ściany sferycznej
​ Iść Temperatura powierzchni zewnętrznej = Temperatura powierzchni wewnętrznej-Natężenie przepływu ciepła/(4*pi*Przewodność cieplna)*(1/Promień pierwszej koncentrycznej kuli-1/Promień drugiej koncentrycznej kuli)
Temperatura powierzchni wewnętrznej ściany sferycznej
​ Iść Temperatura powierzchni wewnętrznej = Temperatura powierzchni zewnętrznej+Natężenie przepływu ciepła/(4*pi*Przewodność cieplna)*(1/Promień pierwszej koncentrycznej kuli-1/Promień drugiej koncentrycznej kuli)
Odporność na konwekcję dla warstwy sferycznej
​ Iść Opór cieplny kuli bez konwekcji = 1/(4*pi*Promień kuli^2*Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję)

Szybkość przepływu ciepła przez sferyczną ścianę kompozytową złożoną z 2 warstw połączonych szeregowo Formułę

Natężenie przepływu ciepła przez ścianę złożoną z 2 warstw = (Temperatura powierzchni wewnętrznej-Temperatura powierzchni zewnętrznej)/(1/(4*pi*Przewodność cieplna pierwszego ciała)*(1/Promień pierwszej koncentrycznej kuli-1/Promień drugiej koncentrycznej kuli)+1/(4*pi*Przewodność cieplna drugiego ciała)*(1/Promień drugiej koncentrycznej kuli-1/Promień trzeciej koncentrycznej kuli))
Q' = (Ti-To)/(1/(4*pi*k1)*(1/r1-1/r2)+1/(4*pi*k2)*(1/r2-1/r3))

Co to jest natężenie przepływu ciepła?

Szybkość przepływu ciepła to ilość ciepła przenoszonego na jednostkę czasu w jakimś materiale, zwykle mierzona w watach (dżulach na sekundę). Ciepło to przepływ energii cieplnej napędzanej przez nierównowagę termiczną.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!