Tasa de enfriamiento para placas relativamente delgadas Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Velocidad de enfriamiento de placa delgada = 2*pi*Conductividad térmica*Densidad del electrodo*Capacidad calorífica específica*((Espesor del metal de aportación/Calor neto suministrado por unidad de longitud)^2)*((Temperatura para la velocidad de enfriamiento-Temperatura ambiente)^3)
Rc = 2*pi*k*ρ*Qc*((t/Hnet)^2)*((Tc-ta)^3)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 8 Variables
Constantes utilizadas
pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288
Variables utilizadas
Velocidad de enfriamiento de placa delgada - (Medido en Kelvin / segundo) - La tasa de enfriamiento de una placa delgada es la tasa de disminución de temperatura de un material en particular que tiene un espesor significativamente menor.
Conductividad térmica - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica es la velocidad a la que el calor pasa a través de un material, definida como flujo de calor por unidad de tiempo por unidad de área con un gradiente de temperatura de un grado por unidad de distancia.
Densidad del electrodo - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del electrodo en soldadura se refiere a la masa por unidad de volumen del material del electrodo, es el material de relleno de la soldadura.
Capacidad calorífica específica - (Medido en Joule por kilogramo por K) - La capacidad calorífica específica es el calor necesario para elevar la temperatura de la unidad de masa de una sustancia determinada en una cantidad determinada.
Espesor del metal de aportación - (Medido en Metro) - El espesor del metal de aportación se refiere a la distancia entre dos superficies opuestas de una pieza de metal donde se coloca el metal de aportación.
Calor neto suministrado por unidad de longitud - (Medido en Joule / Metro) - El calor neto suministrado por unidad de longitud se refiere a la cantidad de energía térmica transferida por unidad de longitud a lo largo de un material o medio.
Temperatura para la velocidad de enfriamiento - (Medido en Kelvin) - La temperatura para la velocidad de enfriamiento es la temperatura a la que se calcula la velocidad de enfriamiento.
Temperatura ambiente - (Medido en Kelvin) - Temperatura ambiente La temperatura ambiente se refiere a la temperatura del aire de cualquier objeto o ambiente donde se almacena el equipo. En un sentido más general, es la temperatura del entorno.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Conductividad térmica: 10.18 Vatio por metro por K --> 10.18 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Densidad del electrodo: 997 Kilogramo por metro cúbico --> 997 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Capacidad calorífica específica: 4.184 Kilojulio por kilogramo por K --> 4184 Joule por kilogramo por K (Verifique la conversión ​aquí)
Espesor del metal de aportación: 5 Milímetro --> 0.005 Metro (Verifique la conversión ​aquí)
Calor neto suministrado por unidad de longitud: 1000 Joule / Milímetro --> 1000000 Joule / Metro (Verifique la conversión ​aquí)
Temperatura para la velocidad de enfriamiento: 500 Celsius --> 773.15 Kelvin (Verifique la conversión ​aquí)
Temperatura ambiente: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Verifique la conversión ​aquí)
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Rc = 2*pi*k*ρ*Qc*((t/Hnet)^2)*((Tc-ta)^3) --> 2*pi*10.18*997*4184*((0.005/1000000)^2)*((773.15-310.15)^3)
Evaluar ... ...
Rc = 0.662060171595046
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.662060171595046 Kelvin / segundo -->0.662060171595046 centígrados por segundo (Verifique la conversión ​aquí)
RESPUESTA FINAL
0.662060171595046 0.66206 centígrados por segundo <-- Velocidad de enfriamiento de placa delgada
(Cálculo completado en 00.020 segundos)

Créditos

Creator Image
Creado por Rajat Vishwakarma
Instituto Universitario de Tecnología RGPV (UIT - RGPV), Bhopal
¡Rajat Vishwakarma ha creado esta calculadora y 400+ más calculadoras!
Verifier Image
Verificada por Nishan Poojary
Instituto de Tecnología y Gestión Shri Madhwa Vadiraja (SMVITM), Udupi
¡Nishan Poojary ha verificado esta calculadora y 400+ más calculadoras!

Flujo de calor en juntas soldadas Calculadoras

Temperatura máxima alcanzada en cualquier punto del material
​ LaTeX ​ Vamos Temperatura máxima alcanzada a cierta distancia = Temperatura ambiente+(Calor neto suministrado por unidad de longitud*(Temperatura de fusión del metal base-Temperatura ambiente))/((Temperatura de fusión del metal base-Temperatura ambiente)*sqrt(2*pi*e)*Densidad del metal*Espesor del metal de aportación*Capacidad calorífica específica*Distancia desde el límite de fusión+Calor neto suministrado por unidad de longitud)
Posición de la temperatura máxima desde el límite de fusión
​ LaTeX ​ Vamos Distancia desde el límite de fusión = ((Temperatura de fusión del metal base-Temperatura alcanzada a cierta distancia)*Calor neto suministrado por unidad de longitud)/((Temperatura alcanzada a cierta distancia-Temperatura ambiente)*(Temperatura de fusión del metal base-Temperatura ambiente)*sqrt(2*pi*e)*Densidad del electrodo*Capacidad calorífica específica*Espesor del metal de aportación)
Calor neto suministrado al área de soldadura para elevarla a una temperatura determinada desde el límite de fusión
​ LaTeX ​ Vamos Calor neto suministrado por unidad de longitud = ((Temperatura alcanzada a cierta distancia-Temperatura ambiente)*(Temperatura de fusión del metal base-Temperatura ambiente)*sqrt(2*pi*e)*Densidad del electrodo*Capacidad calorífica específica*Espesor del metal de aportación*Distancia desde el límite de fusión)/(Temperatura de fusión del metal base-Temperatura alcanzada a cierta distancia)
Tasa de enfriamiento para placas relativamente gruesas
​ LaTeX ​ Vamos Velocidad de enfriamiento de placa gruesa = (2*pi*Conductividad térmica*((Temperatura para la velocidad de enfriamiento-Temperatura ambiente)^2))/Calor neto suministrado por unidad de longitud

Tasa de enfriamiento para placas relativamente delgadas Fórmula

​LaTeX ​Vamos
Velocidad de enfriamiento de placa delgada = 2*pi*Conductividad térmica*Densidad del electrodo*Capacidad calorífica específica*((Espesor del metal de aportación/Calor neto suministrado por unidad de longitud)^2)*((Temperatura para la velocidad de enfriamiento-Temperatura ambiente)^3)
Rc = 2*pi*k*ρ*Qc*((t/Hnet)^2)*((Tc-ta)^3)

¿Cómo se produce la transferencia de calor cerca de la zona afectada por el calor?

La transferencia de calor en una junta soldada es un fenómeno complejo que implica el movimiento tridimensional de una fuente de calor. El calor de la zona de soldadura se transfiere más a las otras partes del metal base por medio de conducción. De manera similar, también se pierde calor en los alrededores por convección de la superficie, siendo el componente de radiación relativamente pequeño excepto cerca del baño de soldadura. Por tanto, el tratamiento analítico de la zona de soldadura es extremadamente difícil.

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