Diferença média de temperatura entre a placa e o fluido Calculadora

✖Fluxo de calor é a taxa de transferência de calor por unidade de área normal à direção do fluxo de calor. É indicado pela letra "q".ⓘ Fluxo de calor [q']			+10% -10%
✖A distância L é a distância da borda de ataque.ⓘ Distância L [L]			+10% -10%
✖A condutividade térmica é a taxa de calor que passa através de um material especificado, expressa como quantidade de fluxo de calor por unidade de tempo através de uma unidade de área com um gradiente de temperatura de um grau por unidade de distância.ⓘ Condutividade térmica [k]			+10% -10%
✖O número de Reynolds no local L é denotado pelo símbolo ReL. É usado para determinar o tipo de padrão de fluxo como laminar ou turbulento enquanto flui através de um tubo.ⓘ Número de Reynolds no local L [ReL]			+10% -10%
✖O número Prandtl (Pr) ou grupo Prandtl é um número adimensional, nomeado em homenagem ao físico alemão Ludwig Prandtl, definido como a razão entre a difusividade do momento e a difusividade térmica.ⓘ Número Prandtl [Pr]			+10% -10%

✖A diferença de temperatura média é o valor médio da diferença de temperatura entre dois valores.ⓘ Diferença média de temperatura entre a placa e o fluido [δT_avg]

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Fórmula

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Diferença média de temperatura entre a placa e o fluido

Fórmula

`"δT"_{"avg"} = (("q'"*"L"/"k"))/(0.679*("ReL"^0.5)*("Pr"^0.333))`

Exemplo

`"-273.034801°C"=(("40W/m²"*"0.05m"/"10.18W/(m*K)"))/(0.679*(("8")^0.5)*(("0.7")^0.333))`

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Diferença média de temperatura entre a placa e o fluido Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Diferença média de temperatura = ((Fluxo de calor*Distância L/Condutividade térmica))/(0.679*(Número de Reynolds no local L^0.5)*(Número Prandtl^0.333))
δT_avg = ((q'*L/k))/(0.679*(ReL^0.5)*(Pr^0.333))
Esta fórmula usa 6 Variáveis

Variáveis Usadas

Diferença média de temperatura - (Medido em Kelvin) - A diferença de temperatura média é o valor médio da diferença de temperatura entre dois valores.
Fluxo de calor - (Medido em Watt por metro quadrado) - Fluxo de calor é a taxa de transferência de calor por unidade de área normal à direção do fluxo de calor. É indicado pela letra "q".
Distância L - (Medido em Metro) - A distância L é a distância da borda de ataque.
Condutividade térmica - (Medido em Watt por Metro por K) - A condutividade térmica é a taxa de calor que passa através de um material especificado, expressa como quantidade de fluxo de calor por unidade de tempo através de uma unidade de área com um gradiente de temperatura de um grau por unidade de distância.
Número de Reynolds no local L - O número de Reynolds no local L é denotado pelo símbolo ReL. É usado para determinar o tipo de padrão de fluxo como laminar ou turbulento enquanto flui através de um tubo.
Número Prandtl - O número Prandtl (Pr) ou grupo Prandtl é um número adimensional, nomeado em homenagem ao físico alemão Ludwig Prandtl, definido como a razão entre a difusividade do momento e a difusividade térmica.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Fluxo de calor: 40 Watt por metro quadrado --> 40 Watt por metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Distância L: 0.05 Metro --> 0.05 Metro Nenhuma conversão necessária
Condutividade térmica: 10.18 Watt por Metro por K --> 10.18 Watt por Metro por K Nenhuma conversão necessária
Número de Reynolds no local L: 8 --> Nenhuma conversão necessária
Número Prandtl: 0.7 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

δT_avg = ((q'*L/k))/(0.679*(ReL^0.5)*(Pr^0.333)) --> ((40*0.05/10.18))/(0.679*(8^0.5)*(0.7^0.333))

Avaliando ... ...

δT_avg = 0.115199290033001

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.115199290033001 Kelvin -->-273.034800709967 Celsius (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

-273.034800709967 ≈ -273.034801 Celsius <-- Diferença média de temperatura

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Nishan Poojary

Instituto Shri Madhwa Vadiraja de Tecnologia e Gestão (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary criou esta calculadora e mais 500+ calculadoras!

Verificado por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Hamirpur

Anshika Arya verificou esta calculadora e mais 2500+ calculadoras!

< 15 Fluxo laminar Calculadoras

Diferença média de temperatura entre a placa e o fluido

Vai Diferença média de temperatura = ((Fluxo de calor*Distância L/Condutividade térmica))/(0.679*(Número de Reynolds no local L^0.5)*(Número Prandtl^0.333))

Velocidade do fluxo livre dado coeficiente de atrito local

Vai Velocidade de fluxo livre = sqrt((2*Tensão de Cisalhamento na Parede)/(Densidade*Coeficiente de Fricção Local))

Densidade dado coeficiente de atrito local

Vai Densidade = 2*Tensão de Cisalhamento na Parede/(Coeficiente de Fricção Local*(Velocidade de fluxo livre^2))

Tensão de cisalhamento da parede

Vai Tensão de Cisalhamento na Parede = (Coeficiente de Fricção Local*Densidade*(Velocidade de fluxo livre^2))/2

Coeficiente de atrito local para fluxo externo

Vai Coeficiente de Fricção Local = 2*Tensão de Cisalhamento na Parede/(Densidade*Velocidade de fluxo livre^2)

Espessura da camada limite hidrodinâmica na distância X da borda de ataque

Vai Espessura da Camada Limite Hidrodinâmica = 5*Distância do ponto ao eixo YY*Número de Reynolds(x)^(-0.5)

Espessura da camada limite térmica a distância X da borda de ataque

Vai Espessura da Camada Limite Térmica = Espessura da Camada Limite Hidrodinâmica*Número Prandtl^(-0.333)

Temperatura do filme

Vai Temperatura do filme = (Temperatura da superfície da placa+Temperatura do fluido de fluxo livre)/2

Temperatura do fluido de fluxo livre

Vai Temperatura do fluido de fluxo livre = 2*Temperatura do filme-Temperatura da superfície da placa

Temperatura da superfície da placa

Vai Temperatura da superfície da placa = 2*Temperatura do filme-Temperatura do fluido de fluxo livre

Coeficiente de atrito dado o número de Stanton

Vai Coeficiente de fricção = 2*Número Stanton*(Número Prandtl^(2/3))

Espessura de deslocamento

Vai Espessura de Deslocamento = Espessura da Camada Limite Hidrodinâmica/3

Coeficiente de atrito local dado o número de Reynolds

Vai Coeficiente de Fricção Local = 0.664*Número de Reynolds(x)^(-0.5)

Espessura do momento

Vai Espessura do momento = Espessura da Camada Limite Hidrodinâmica/7

Coeficiente de atrito médio

Vai Coeficiente de Atrito Médio = 1.328*Número de Reynolds(x)^(-0.5)

Diferença média de temperatura entre a placa e o fluido Fórmula

O que é fluxo externo?

Na mecânica dos fluidos, o fluxo externo é aquele fluxo que as camadas limites se desenvolvem livremente, sem restrições impostas pelas superfícies adjacentes. Consequentemente, sempre existirá uma região do fluxo fora da camada limite na qual a velocidade, temperatura e / ou gradientes de concentração são desprezíveis. Pode ser definido como o fluxo de um fluido ao redor de um corpo que está completamente submerso nele. Um exemplo inclui movimento de fluido sobre uma placa plana (inclinada ou paralela à velocidade do fluxo livre) e fluxo sobre superfícies curvas, como uma esfera, cilindro, aerofólio ou lâmina de turbina, ar fluindo em torno de um avião e água fluindo em torno dos submarinos.

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