Odporność termiczna kulistej ściany kompozytowej składającej się z 2 warstw połączonych szeregowo z konwekcją Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń
Formułę używana
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))
Rth = 1/(4*pi)*(1/(hi*r1^2)+1/k1*(1/r1-1/r2)+1/k2*(1/r2-1/r3)+1/(ho*r3^2))
Ta formuła używa 1 Stałe, 8 Zmienne
Używane stałe
pi - Stała Archimedesa Wartość przyjęta jako 3.14159265358979323846264338327950288
Używane zmienne
Opór cieplny kuli - (Mierzone w kelwin/wat) - Opór cieplny kuli jest właściwością cieplną i miarą różnicy temperatur, dzięki której obiekt lub materiał opiera się przepływowi ciepła.
Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję wewnętrzną - (Mierzone w Wat na metr kwadratowy na kelwin) - Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję wewnętrzną to współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję po wewnętrznej powierzchni ciała, przedmiotu, ściany itp.
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.
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 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.
Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną - (Mierzone w Wat na metr kwadratowy na kelwin) - Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną to stała proporcjonalności między strumieniem ciepła a termodynamiczną siłą napędową przepływu ciepła w przypadku konwekcyjnego przenoszenia ciepła.
KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową
Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję wewnętrzną: 0.001038 Wat na metr kwadratowy na kelwin --> 0.001038 Wat na metr kwadratowy na kelwin Nie jest wymagana konwersja
Promień pierwszej koncentrycznej kuli: 5 Metr --> 5 Metr 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 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
Współczynnik przenikania ciepła przez konwekcję zewnętrzną: 0.002486 Wat na metr kwadratowy na kelwin --> 0.002486 Wat na metr kwadratowy na kelwin Nie jest wymagana konwersja
KROK 2: Oceń formułę
Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze
Rth = 1/(4*pi)*(1/(hi*r1^2)+1/k1*(1/r1-1/r2)+1/k2*(1/r2-1/r3)+1/(ho*r3^2)) --> 1/(4*pi)*(1/(0.001038*5^2)+1/0.001*(1/5-1/6)+1/0.002*(1/6-1/7)+1/(0.002486*7^2))
Ocenianie ... ...
Rth = 7.3197727941082
KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia
7.3197727941082 kelwin/wat --> Nie jest wymagana konwersja
OSTATNIA ODPOWIEDŹ
7.3197727941082 7.319773 kelwin/wat <-- Opór cieplny kuli
(Obliczenie zakończone za 00.004 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)

Odporność termiczna kulistej ściany kompozytowej składającej się z 2 warstw połączonych szeregowo z konwekcją Formułę

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))
Rth = 1/(4*pi)*(1/(hi*r1^2)+1/k1*(1/r1-1/r2)+1/k2*(1/r2-1/r3)+1/(ho*r3^2))

Co to jest konwekcja?

Konwekcja to przenoszenie ciepła w wyniku masowego ruchu cząsteczek w płynach, w tym w stopionej skale. Konwekcja obejmuje podmechanizmy adwekcji i dyfuzji. Konwekcja nie może mieć miejsca w większości ciał stałych, ponieważ nie może nastąpić ani masowy przepływ prądu, ani znacząca dyfuzja materii.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!