Скорость теплового потока через цилиндрическую композитную стенку из 2 слоев Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
Используемая формула
Скорость теплового потока = (Температура внутренней поверхности-Температура внешней поверхности)/((ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность 1*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 3/Радиус 2))/(2*pi*Теплопроводность 2*Длина цилиндра))
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl))
В этой формуле используются 1 Константы, 1 Функции, 9 Переменные
Используемые константы
pi - постоянная Архимеда Значение, принятое как 3.14159265358979323846264338327950288
Используемые функции
ln - Натуральный логарифм, также известный как логарифм по основанию e, является обратной функцией натуральной показательной функции., ln(Number)
Используемые переменные
Скорость теплового потока - (Измеряется в Ватт) - Скорость теплового потока — это количество тепла, которое передается в единицу времени в некотором материале, обычно измеряется в ваттах. Тепло – это поток тепловой энергии, вызванный тепловой неравновесностью.
Температура внутренней поверхности - (Измеряется в Кельвин) - Температура внутренней поверхности — это температура на внутренней поверхности стены, плоской стены, цилиндрической стены или сферической стены и т. Д.
Температура внешней поверхности - (Измеряется в Кельвин) - Температура внешней поверхности — это температура внешней поверхности стены (плоской стены, цилиндрической стены или сферической стены и т. д.).
Радиус 2 - (Измеряется в метр) - Радиус 2 — это радиус второй концентрической окружности или круга.
Радиус 1 - (Измеряется в метр) - Радиус 1 — это расстояние от центра концентрических кругов до любой точки первого/наименьшего концентрического круга или радиуса первого круга.
Теплопроводность 1 - (Измеряется в Ватт на метр на К) - Теплопроводность 1 – теплопроводность первого тела.
Длина цилиндра - (Измеряется в метр) - Длина цилиндра — это высота цилиндра по вертикали.
Радиус 3 - (Измеряется в метр) - Радиус 3 — это расстояние от центра концентрических кругов до любой точки третьего концентрического круга или радиуса третьего круга.
Теплопроводность 2 - (Измеряется в Ватт на метр на К) - Теплопроводность 2 – теплопроводность второго тела.
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Температура внутренней поверхности: 305 Кельвин --> 305 Кельвин Конверсия не требуется
Температура внешней поверхности: 300 Кельвин --> 300 Кельвин Конверсия не требуется
Радиус 2: 12 метр --> 12 метр Конверсия не требуется
Радиус 1: 0.8 метр --> 0.8 метр Конверсия не требуется
Теплопроводность 1: 1.6 Ватт на метр на К --> 1.6 Ватт на метр на К Конверсия не требуется
Длина цилиндра: 0.4 метр --> 0.4 метр Конверсия не требуется
Радиус 3: 8 метр --> 8 метр Конверсия не требуется
Теплопроводность 2: 1.2 Ватт на метр на К --> 1.2 Ватт на метр на К Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
Подстановка входных значений в формулу
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl)) --> (305-300)/((ln(12/0.8))/(2*pi*1.6*0.4)+(ln(8/12))/(2*pi*1.2*0.4))
Оценка ... ...
Q = 9.27651294602508
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
9.27651294602508 Ватт --> Конверсия не требуется
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ
9.27651294602508 9.276513 Ватт <-- Скорость теплового потока
(Расчет завершен через 00.020 секунд)

Кредиты

Валлурупалли Нагесвара Рао Виньяна Джиоти Институт инженерии и технологий (VNRVJIET), Хайдарабад
Саи Венката Пханиндра Чари Арендра создал этот калькулятор и еще 100+!
Проверено Винай Мишра
Индийский институт авиационной техники и информационных технологий (IIAEIT), Пуна
Винай Мишра проверил этот калькулятор и еще 100+!

14 Проводимость в цилиндре Калькуляторы

Скорость теплового потока через цилиндрическую композитную стенку из 3 слоев
Идти Скорость теплового потока = (Температура внутренней поверхности-Температура внешней поверхности)/((ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность 1*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 3/Радиус 2))/(2*pi*Теплопроводность 2*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 4/Радиус 3))/(2*pi*Теплопроводность 3*Длина цилиндра))
Суммарное тепловое сопротивление 3 цилиндрических сопротивлений, соединенных последовательно
Идти Термическое сопротивление = (ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность 1*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 3/Радиус 2))/(2*pi*Теплопроводность 2*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 4/Радиус 3))/(2*pi*Теплопроводность 3*Длина цилиндра)
Полное тепловое сопротивление цилиндрической стенки с конвекцией с обеих сторон
Идти Термическое сопротивление = 1/(2*pi*Радиус 1*Длина цилиндра*Коэффициент теплопередачи внутренней конвекции)+(ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность*Длина цилиндра)+1/(2*pi*Радиус 2*Длина цилиндра*Коэффициент теплопередачи внешней конвекцией)
Скорость теплового потока через цилиндрическую композитную стенку из 2 слоев
Идти Скорость теплового потока = (Температура внутренней поверхности-Температура внешней поверхности)/((ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность 1*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 3/Радиус 2))/(2*pi*Теплопроводность 2*Длина цилиндра))
Температура наружной поверхности цилиндрической композитной стенки из двух слоев
Идти Температура внешней поверхности = Температура внутренней поверхности-Скорость теплового потока*((ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность 1*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 3/Радиус 2))/(2*pi*Теплопроводность 2*Длина цилиндра))
Суммарное тепловое сопротивление двух цилиндрических сопротивлений, соединенных последовательно
Идти Термическое сопротивление = (ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность 1*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 3/Радиус 2))/(2*pi*Теплопроводность 2*Длина цилиндра)
Скорость теплового потока через цилиндрическую стенку
Идти Скорость теплового потока = (Температура внутренней поверхности-Температура внешней поверхности)/((ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность*Длина цилиндра))
Теплопроводность цилиндрической стенки при заданной разности температур
Идти Теплопроводность = (Скорость теплового потока*ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Длина цилиндра*(Температура внутренней поверхности-Температура внешней поверхности))
Длина цилиндрической стенки для данной скорости теплового потока
Идти Длина цилиндра = (Скорость теплового потока*ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность*(Температура внутренней поверхности-Температура внешней поверхности))
Температура наружной поверхности цилиндрической стенки при заданной скорости теплового потока
Идти Температура внешней поверхности = Температура внутренней поверхности-(Скорость теплового потока*ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность*Длина цилиндра)
Температура внутренней поверхности цилиндрической стенки в проводящем режиме
Идти Температура внутренней поверхности = Температура внешней поверхности+(Скорость теплового потока*ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность*Длина цилиндра)
Толщина цилиндрической стенки для поддержания данной разницы температур
Идти Толщина = Радиус 1*(e^(((Температура внутренней поверхности-Температура внешней поверхности)*2*pi*Теплопроводность*Длина цилиндра)/Скорость теплового потока)-1)
Термическое сопротивление радиальной теплопроводности в цилиндрах
Идти Термическое сопротивление = ln(Внешний радиус/Внутренний радиус)/(2*pi*Теплопроводность*Длина цилиндра)
Сопротивление конвекции для цилиндрического слоя
Идти Термическое сопротивление = 1/(Конвекционная теплопередача*2*pi*Радиус цилиндра*Длина цилиндра)

Скорость теплового потока через цилиндрическую композитную стенку из 2 слоев формула

Скорость теплового потока = (Температура внутренней поверхности-Температура внешней поверхности)/((ln(Радиус 2/Радиус 1))/(2*pi*Теплопроводность 1*Длина цилиндра)+(ln(Радиус 3/Радиус 2))/(2*pi*Теплопроводность 2*Длина цилиндра))
Q = (Ti-To)/((ln(r2/r1))/(2*pi*k1*lcyl)+(ln(r3/r2))/(2*pi*k2*lcyl))

Что такое закон теплопередачи Фурье?

Закон теплопроводности, также известный как закон Фурье, гласит, что скорость передачи тепла через материал пропорциональна отрицательному градиенту температуры и площади, перпендикулярной градиенту, через которую течет тепло.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!