Wärmeleitfähigkeit von unedlen Metallen bei vorgegebener Abkühlrate (dicke Platten) Taschenrechner

✖Die Abkühlungsrate einer dicken Platte ist die Geschwindigkeit der Temperaturabnahme einer besonders dicken Materialplatte.ⓘ Abkühlrate einer dicken Platte [R]			+10% -10%
✖Die Nettowärmeleistung pro Längeneinheit bezieht sich auf die Menge an Wärmeenergie, die pro Längeneinheit entlang eines Materials oder Mediums übertragen wird.ⓘ Nettowärmeleistung pro Längeneinheit [H_net]			+10% -10%
✖Die Temperatur für die Abkühlrate ist die Temperatur, bei der die Abkühlrate berechnet wird.ⓘ Temperatur für Abkühlungsrate [T_c]			+10% -10%
✖Umgebungstemperatur Umgebungstemperatur bezieht sich auf die Lufttemperatur eines Objekts oder einer Umgebung, in der Geräte gelagert werden. Im allgemeineren Sinne ist es die Temperatur der Umgebung.ⓘ Umgebungstemperatur [t_a]			+10% -10%

✖Die Wärmeleitfähigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Wärme durch ein Material gelangt, definiert als Wärmestrom pro Zeiteinheit pro Flächeneinheit bei einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Entfernungseinheit.ⓘ Wärmeleitfähigkeit von unedlen Metallen bei vorgegebener Abkühlrate (dicke Platten) [k]

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Formel

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Wärmeleitfähigkeit von unedlen Metallen bei vorgegebener Abkühlrate (dicke Platten)

Formel

`"k" = ("R"*"H"_{"net"})/(2*pi*(("T"_{"c"}-"t"_{"a"})^2))`

Beispiel

`"10.18W/(m*K)"=("13.71165°C/s"*"1000J/mm")/(2*pi*(("500°C"-"37°C")^2))`

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Wärmeleitfähigkeit von unedlen Metallen bei vorgegebener Abkühlrate (dicke Platten) Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Wärmeleitfähigkeit = (Abkühlrate einer dicken Platte*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/(2*pi*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^2))
k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Variablen

Wärmeleitfähigkeit - (Gemessen in Watt pro Meter pro K) - Die Wärmeleitfähigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Wärme durch ein Material gelangt, definiert als Wärmestrom pro Zeiteinheit pro Flächeneinheit bei einem Temperaturgradienten von einem Grad pro Entfernungseinheit.
Abkühlrate einer dicken Platte - (Gemessen in Kelvin / Zweiter) - Die Abkühlungsrate einer dicken Platte ist die Geschwindigkeit der Temperaturabnahme einer besonders dicken Materialplatte.
Nettowärmeleistung pro Längeneinheit - (Gemessen in Joule / Meter) - Die Nettowärmeleistung pro Längeneinheit bezieht sich auf die Menge an Wärmeenergie, die pro Längeneinheit entlang eines Materials oder Mediums übertragen wird.
Temperatur für Abkühlungsrate - (Gemessen in Kelvin) - Die Temperatur für die Abkühlrate ist die Temperatur, bei der die Abkühlrate berechnet wird.
Umgebungstemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Umgebungstemperatur Umgebungstemperatur bezieht sich auf die Lufttemperatur eines Objekts oder einer Umgebung, in der Geräte gelagert werden. Im allgemeineren Sinne ist es die Temperatur der Umgebung.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Abkühlrate einer dicken Platte: 13.71165 Celsius pro Sekunde --> 13.71165 Kelvin / Zweiter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Nettowärmeleistung pro Längeneinheit: 1000 Joule / Millimeter --> 1000000 Joule / Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Temperatur für Abkühlungsrate: 500 Celsius --> 773.15 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Umgebungstemperatur: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2)) --> (13.71165*1000000)/(2*pi*((773.15-310.15)^2))

Auswerten ... ...

k = 10.1800021245888

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

10.1800021245888 Watt pro Meter pro K --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

10.1800021245888 ≈ 10.18 Watt pro Meter pro K <-- Wärmeleitfähigkeit

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Rajat Vishwakarma

Universitätsinstitut für Technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Nishan Poojary

Shri Madhwa Vadiraja Institut für Technologie und Management (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner verifiziert!

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Maximale Temperatur, die an einem beliebigen Punkt im Material erreicht wird

Gehen Spitzentemperatur erst in einiger Entfernung erreicht = Umgebungstemperatur+(Nettowärmeleistung pro Längeneinheit*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur))/((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Dichte von Metall*Dicke des Füllmetalls*Spezifische Wärmekapazität*Abstand von der Fusionsgrenze+Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)

Position der Spitzentemperatur von der Schmelzgrenze

Gehen Abstand von der Fusionsgrenze = ((Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Temperatur in einiger Entfernung erreicht)*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/((Temperatur in einiger Entfernung erreicht-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Füllmetalls)

Nettowärme, die dem Schweißbereich zugeführt wird, um ihn von der Schmelzgrenze auf eine bestimmte Temperatur zu bringen

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = ((Temperatur in einiger Entfernung erreicht-Umgebungstemperatur)*(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Umgebungstemperatur)*sqrt(2*pi*e)*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*Dicke des Füllmetalls*Abstand von der Fusionsgrenze)/(Schmelztemperatur des unedlen Metalls-Temperatur in einiger Entfernung erreicht)

Nettowärmeleistung zum Erreichen bestimmter Abkühlraten für dünne Platten

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = Dicke des Füllmetalls/sqrt(Abkühlungsrate dünner Platten/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3)))

Dicke des Grundmetalls für die gewünschte Abkühlungsrate

Gehen Dicke = Nettowärmeleistung pro Längeneinheit*sqrt(Abkühlrate einer dicken Platte/(2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3)))

Wärmeleitfähigkeit von unedlen Metallen bei vorgegebener Abkühlrate (dünne Platten)

Gehen Wärmeleitfähigkeit = Abkühlungsrate dünner Platten/(2*pi*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*((Dicke des Füllmetalls/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)^2)*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3))

Abkühlrate für relativ dünne Platten

Gehen Abkühlungsrate dünner Platten = 2*pi*Wärmeleitfähigkeit*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*((Dicke des Füllmetalls/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)^2)*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^3)

Dicke des Basismetalls unter Verwendung des relativen Dickenfaktors

Gehen Dicke des Grundmetalls = Relativer Plattendickenfaktor*sqrt(Nettowärmeleistung pro Längeneinheit/((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität))

Relativer Plattendickenfaktor

Gehen Relativer Plattendickenfaktor = Dicke des Füllmetalls*sqrt(((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)*Dichte von Metall*Spezifische Wärmekapazität)/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)

Nettowärmezufuhr unter Verwendung des relativen Dickenfaktors

Gehen Nettowärmeleistung = ((Dicke des Füllmetalls/Relativer Plattendickenfaktor)^2)*Elektrodendichte*Spezifische Wärmekapazität*(Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)

Wärmeleitfähigkeit von unedlen Metallen bei vorgegebener Abkühlrate (dicke Platten)

Gehen Wärmeleitfähigkeit = (Abkühlrate einer dicken Platte*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/(2*pi*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^2))

Nettowärmeleistung zum Erreichen vorgegebener Kühlraten für dicke Platten

Gehen Nettowärmeleistung pro Längeneinheit = (2*pi*Wärmeleitfähigkeit*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^2))/Abkühlrate einer dicken Platte

Kühlrate für relativ dicke Platten

Gehen Abkühlrate einer dicken Platte = (2*pi*Wärmeleitfähigkeit*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^2))/Nettowärmeleistung pro Längeneinheit

Wärmeleitfähigkeit von unedlen Metallen bei vorgegebener Abkühlrate (dicke Platten) Formel

Wärmeleitfähigkeit = (Abkühlrate einer dicken Platte*Nettowärmeleistung pro Längeneinheit)/(2*pi*((Temperatur für Abkühlungsrate-Umgebungstemperatur)^2))
k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2))

Wie findet die Wärmeübertragung in der Nähe der Wärmeeinflusszone statt?

Die Wärmeübertragung in einer Schweißverbindung ist ein komplexes Phänomen, bei dem eine Wärmequelle dreidimensional bewegt wird. Die Wärme aus der Schweißzone wird durch Wärmeleitung stärker auf die anderen Teile des Grundmetalls übertragen. In ähnlicher Weise geht auch Wärme durch Konvektion von der Oberfläche an die Umgebung verloren, wobei die Strahlungskomponente relativ klein ist, außer in der Nähe des Schweißbades. Somit ist die analytische Behandlung der Schweißzone äußerst schwierig.

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