Wärmeflussrate durch eine sphärische Verbundwand aus zwei Schichten in Reihe Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Wärmestromrate einer Wand aus 2 Schichten = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/(1/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers)*(1/Radius der ersten konzentrischen Kugel-1/Radius der 2. konzentrischen Kugel)+1/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers)*(1/Radius der 2. konzentrischen Kugel-1/Radius der 3. konzentrischen Kugel))
Q' = (Ti-To)/(1/(4*pi*k1)*(1/r1-1/r2)+1/(4*pi*k2)*(1/r2-1/r3))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 8 Variablen
Verwendete Konstanten
pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288
Verwendete Variablen
Wärmestromrate einer Wand aus 2 Schichten - (Gemessen in Watt) - Die Wärmestromrate einer zweischichtigen Wand ist die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit im Material übertragen wird. Wärme ist der Fluss thermischer Energie, der durch thermisches Ungleichgewicht verursacht wird.
Innere Oberflächentemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die Innenoberflächentemperatur ist die Temperatur an der Innenoberfläche der Wand, sei es eine ebene Wand, eine zylindrische Wand, eine kugelförmige Wand usw.
Äußere Oberflächentemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die Außenoberflächentemperatur ist die Temperatur an der Außenoberfläche der Wand, sei es eine ebene Wand, eine zylindrische Wand, eine kugelförmige Wand usw.
Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Die Wärmeleitfähigkeit des ersten Körpers wird als Wärmemenge ausgedrückt, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit des ersten Körpers mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Distanzeinheit fließt.
Radius der ersten konzentrischen Kugel - (Gemessen in Meter) - Der Radius der ersten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der ersten konzentrischen Kugel oder dem Radius der ersten Kugel.
Radius der 2. konzentrischen Kugel - (Gemessen in Meter) - Der Radius der zweiten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der zweiten konzentrischen Kugel oder dem Radius der zweiten Kugel.
Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Körpers wird als Wärmemenge ausgedrückt, die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit des zweiten Körpers mit einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Distanzeinheit fließt.
Radius der 3. konzentrischen Kugel - (Gemessen in Meter) - Der Radius der dritten konzentrischen Kugel ist der Abstand vom Mittelpunkt der konzentrischen Kugeln zu einem beliebigen Punkt auf der dritten konzentrischen Kugel oder dem Radius der dritten Kugel.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Innere Oberflächentemperatur: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Äußere Oberflächentemperatur: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers: 0.001 Watt pro Meter pro K --> 0.001 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich
Radius der ersten konzentrischen Kugel: 5 Meter --> 5 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Radius der 2. konzentrischen Kugel: 6 Meter --> 6 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers: 0.002 Watt pro Meter pro K --> 0.002 Watt pro Meter pro K Keine Konvertierung erforderlich
Radius der 3. konzentrischen Kugel: 7 Meter --> 7 Meter Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
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))
Auswerten ... ...
Q' = 1.38891464685022
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
1.38891464685022 Watt --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
1.38891464685022 1.388915 Watt <-- Wärmestromrate einer Wand aus 2 Schichten
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Institut für Ingenieurwesen und Technologie (VNRVJIET), Hyderabad
Sai Venkata Phanindra Chary Arendra hat diesen Rechner und 100+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Maiarutselvan V.
PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore
Maiarutselvan V. hat diesen Rechner und 300+ weitere Rechner verifiziert!

Leitung in der Kugel Taschenrechner

Gesamtwärmewiderstand der sphärischen Wand aus 3 Schichten ohne Konvektion
​ LaTeX ​ Gehen Wärmewiderstand der Kugel = (Radius der 2. konzentrischen Kugel-Radius der ersten konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers*Radius der ersten konzentrischen Kugel*Radius der 2. konzentrischen Kugel)+(Radius der 3. konzentrischen Kugel-Radius der 2. konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers*Radius der 2. konzentrischen Kugel*Radius der 3. konzentrischen Kugel)+(Radius der 4. konzentrischen Kugel-Radius der 3. konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 3. Körpers*Radius der 3. konzentrischen Kugel*Radius der 4. konzentrischen Kugel)
Gesamtwärmewiderstand der kugelförmigen Wand aus 2 Schichten ohne Konvektion
​ LaTeX ​ Gehen Wärmewiderstand der Kugel ohne Konvektion = (Radius der 2. konzentrischen Kugel-Radius der ersten konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers*Radius der ersten konzentrischen Kugel*Radius der 2. konzentrischen Kugel)+(Radius der 3. konzentrischen Kugel-Radius der 2. konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers*Radius der 2. konzentrischen Kugel*Radius der 3. konzentrischen Kugel)
Gesamtwärmewiderstand einer kugelförmigen Wand mit Konvektion auf beiden Seiten
​ LaTeX ​ Gehen Wärmewiderstand der Kugel = 1/(4*pi*Radius der ersten konzentrischen Kugel^2*Wärmeübertragungskoeffizient der inneren Konvektion)+(Radius der 2. konzentrischen Kugel-Radius der ersten konzentrischen Kugel)/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit*Radius der ersten konzentrischen Kugel*Radius der 2. konzentrischen Kugel)+1/(4*pi*Radius der 2. konzentrischen Kugel^2*Externer Konvektionswärmeübertragungskoeffizient)
Konvektionswiderstand für sphärische Schicht
​ LaTeX ​ Gehen Wärmewiderstand einer Kugel ohne Konvektion = 1/(4*pi*Radius der Kugel^2*Konvektionswärmeübertragungskoeffizient)

Wärmeflussrate durch eine sphärische Verbundwand aus zwei Schichten in Reihe Formel

​LaTeX ​Gehen
Wärmestromrate einer Wand aus 2 Schichten = (Innere Oberflächentemperatur-Äußere Oberflächentemperatur)/(1/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 1. Körpers)*(1/Radius der ersten konzentrischen Kugel-1/Radius der 2. konzentrischen Kugel)+1/(4*pi*Wärmeleitfähigkeit des 2. Körpers)*(1/Radius der 2. konzentrischen Kugel-1/Radius der 3. konzentrischen Kugel))
Q' = (Ti-To)/(1/(4*pi*k1)*(1/r1-1/r2)+1/(4*pi*k2)*(1/r2-1/r3))

Was ist ein Wärmestrom?

Die Wärmestromrate ist die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit in einem Material übertragen wird, üblicherweise gemessen in Watt (Joule pro Sekunde). Wärme ist der Fluss von Wärmeenergie, der durch thermisches Ungleichgewicht angetrieben wird.

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