Temperatura máxima em parede plana cercada por fluido com condições de contorno simétricas Calculadora

✖A geração interna de calor é definida como a conversão de energia elétrica, química ou nuclear em energia térmica (ou térmica), que leva a um aumento na temperatura em todo o meio.ⓘ Geração de calor interno [q_G]			+10% -10%
✖A espessura da parede é simplesmente a largura da parede que estamos considerando.ⓘ Espessura da parede [b]			+10% -10%
✖Condutividade térmica é a taxa de passagem de calor através de um material especificado, expressa como a quantidade de fluxo de calor por unidade de tempo através de uma área unitária com um gradiente de temperatura de um grau por unidade de distância.ⓘ Condutividade térmica [k]			+10% -10%
✖O coeficiente de transferência de calor por convecção é a taxa de transferência de calor entre uma superfície sólida e um fluido por unidade de área de superfície por unidade de temperatura.ⓘ Coeficiente de transferência de calor por convecção [h_c]			+10% -10%
✖Temperatura do fluido é a temperatura do fluido que envolve o objeto.ⓘ Temperatura do Fluido [T_∞]			+10% -10%

✖A temperatura máxima da parede lisa é definida como o valor de temperatura mais alto possível ou permitido.ⓘ Temperatura máxima em parede plana cercada por fluido com condições de contorno simétricas [t_max]

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Fórmula

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Temperatura máxima em parede plana cercada por fluido com condições de contorno simétricas

Fórmula

`"t"_{"max"} = ("q"_{"G"}*"b"^2)/(8*"k")+("q"_{"G"}*"b")/(2*"h"_{"c"})+"T"_{"∞"}`

Exemplo

`"549.4162K"=("100W/m³"*("12.601905m")^2)/(8*"10.18W/(m*K)")+("100W/m³"*"12.601905m")/(2*"1.834786W/m²*K")+"11K"`

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Temperatura máxima em parede plana cercada por fluido com condições de contorno simétricas Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Temperatura Máxima da Parede Lisa = (Geração de calor interno*Espessura da parede^2)/(8*Condutividade térmica)+(Geração de calor interno*Espessura da parede)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)+Temperatura do Fluido
t_max = (q_G*b^2)/(8*k)+(q_G*b)/(2*h_c)+T_∞
Esta fórmula usa 6 Variáveis

Variáveis Usadas

Temperatura Máxima da Parede Lisa - (Medido em Kelvin) - A temperatura máxima da parede lisa é definida como o valor de temperatura mais alto possível ou permitido.
Geração de calor interno - (Medido em Watt por metro cúbico) - A geração interna de calor é definida como a conversão de energia elétrica, química ou nuclear em energia térmica (ou térmica), que leva a um aumento na temperatura em todo o meio.
Espessura da parede - (Medido em Metro) - A espessura da parede é simplesmente a largura da parede que estamos considerando.
Condutividade térmica - (Medido em Watt por Metro por K) - Condutividade térmica é a taxa de passagem de calor através de um material especificado, expressa como a quantidade de fluxo de calor por unidade de tempo através de uma área unitária com um gradiente de temperatura de um grau por unidade de distância.
Coeficiente de transferência de calor por convecção - (Medido em Watt por metro quadrado por Kelvin) - O coeficiente de transferência de calor por convecção é a taxa de transferência de calor entre uma superfície sólida e um fluido por unidade de área de superfície por unidade de temperatura.
Temperatura do Fluido - (Medido em Kelvin) - Temperatura do fluido é a temperatura do fluido que envolve o objeto.

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

Geração de calor interno: 100 Watt por metro cúbico --> 100 Watt por metro cúbico Nenhuma conversão necessária
Espessura da parede: 12.601905 Metro --> 12.601905 Metro Nenhuma conversão necessária
Condutividade térmica: 10.18 Watt por Metro por K --> 10.18 Watt por Metro por K Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de transferência de calor por convecção: 1.834786 Watt por metro quadrado por Kelvin --> 1.834786 Watt por metro quadrado por Kelvin Nenhuma conversão necessária
Temperatura do Fluido: 11 Kelvin --> 11 Kelvin Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

t_max = (q_G*b^2)/(8*k)+(q_G*b)/(2*h_c)+T_∞ --> (100*12.601905^2)/(8*10.18)+(100*12.601905)/(2*1.834786)+11

Avaliando ... ...

t_max = 549.416219490184

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

549.416219490184 Kelvin --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

549.416219490184 ≈ 549.4162 Kelvin <-- Temperatura Máxima da Parede Lisa

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Ravi Khiyani

Shri Govindram Seksaria Instituto de Tecnologia e Ciência (SGSITS), Indore

Ravi Khiyani criou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

Verificado por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Hamirpur

Anshika Arya verificou esta calculadora e mais 2500+ calculadoras!

< 14 Condução de calor em estado estacionário com geração de calor Calculadoras

Temperatura dentro do cilindro oco em determinado raio entre o raio interno e o externo

Vai Temperatura = Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio Externo do Cilindro^2-Raio^2)+Temperatura da superfície externa+ln(Raio/Raio Externo do Cilindro)/ln(Raio Externo do Cilindro/Raio Interno do Cilindro)*(Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio Externo do Cilindro^2-Raio Interno do Cilindro^2)+(Temperatura da superfície externa-Temperatura da superfície interna))

Temperatura dentro da esfera oca em determinado raio entre os raios interno e externo

Vai Temperatura = Temperatura da superfície da parede+Geração de calor interno/(6*Condutividade térmica)*(Raio Externo da Esfera^2-Raio^2)+(Geração de calor interno*Raio Interno da Esfera^3)/(3*Condutividade térmica)*(1/Raio Externo da Esfera-1/Raio)

Temperatura dentro do cilindro sólido em determinado raio imerso em fluido

Vai Cilindro Sólido de Temperatura = Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio do Cilindro^2-Raio^2)+Temperatura do Fluido+(Geração de calor interno*Raio do Cilindro)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)

Temperatura em uma determinada espessura x dentro da parede plana cercada por fluido

Vai Temperatura = Geração de calor interno/(8*Condutividade térmica)*(Espessura da parede^2-4*Grossura^2)+(Geração de calor interno*Espessura da parede)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)+Temperatura do Fluido

Temperatura Máxima Dentro de Cilindro Sólido Imerso em Fluido

Vai Temperatura máxima = Temperatura do Fluido+(Geração de calor interno*Raio do Cilindro*(2+(Coeficiente de transferência de calor por convecção*Raio do Cilindro)/Condutividade térmica))/(4*Coeficiente de transferência de calor por convecção)

Temperatura máxima em parede plana cercada por fluido com condições de contorno simétricas

Vai Temperatura Máxima da Parede Lisa = (Geração de calor interno*Espessura da parede^2)/(8*Condutividade térmica)+(Geração de calor interno*Espessura da parede)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)+Temperatura do Fluido

Temperatura dentro da parede plana em determinada espessura x com condições de contorno simétrico

Vai Temperatura 1 = -(Geração de calor interno*Espessura da parede^2)/(2*Condutividade térmica)*(Grossura/Espessura da parede-(Grossura/Espessura da parede)^2)+Temperatura da superfície

Temperatura Dentro do Cilindro Sólido em determinado Raio

Vai Cilindro Sólido de Temperatura = Geração de calor interno/(4*Condutividade térmica)*(Raio do Cilindro^2-Raio^2)+Temperatura da superfície da parede

Temperatura da Superfície do Cilindro Sólido Imerso em Fluido

Vai Temperatura da superfície da parede = Temperatura do Fluido+(Geração de calor interno*Raio do Cilindro)/(2*Coeficiente de transferência de calor por convecção)

Temperatura dentro da esfera sólida em determinado raio

Vai Temperatura 2 = Temperatura da superfície da parede+Geração de calor interno/(6*Condutividade térmica)*(Raio da Esfera^2-Raio^2)

Temperatura Máxima no Cilindro Sólido

Vai Temperatura máxima = Temperatura da superfície da parede+(Geração de calor interno*Raio do Cilindro^2)/(4*Condutividade térmica)

Temperatura Máxima na Esfera Sólida

Vai Temperatura máxima = Temperatura da superfície da parede+(Geração de calor interno*Raio da Esfera^2)/(6*Condutividade térmica)

Temperatura máxima na parede plana com condições de contorno simétrico

Vai Temperatura máxima = Temperatura da superfície+(Geração de calor interno*Espessura da parede^2)/(8*Condutividade térmica)

Localização da temperatura máxima na parede plana com condições de contorno simétrico

Vai Localização da temperatura máxima = Espessura da parede/2

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