Densidad de flujo libre sobre placa plana usando el número de Stanton Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Densidad de flujo libre = Tasa de transferencia de calor local/(Número de Stanton*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared))
ρ = qw/(St*V*(haw-hw))
Esta fórmula usa 6 Variables
Variables utilizadas
Densidad de flujo libre - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad de corriente libre es la masa por unidad de volumen de aire en el campo de flujo que rodea a un vehículo hipersónico, crucial para comprender el rendimiento aerodinámico.
Tasa de transferencia de calor local - (Medido en vatio por metro cuadrado) - La tasa de transferencia de calor local es la medida de la transferencia de energía térmica por unidad de área en vehículos hipersónicos, crucial para comprender la gestión térmica y el rendimiento del material.
Número de Stanton - El número de Stanton es una cantidad adimensional que caracteriza la transferencia de calor entre un fluido y una superficie, particularmente en el contexto de vehículos hipersónicos.
Velocidad de flujo libre - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad del flujo libre es la velocidad del flujo de fluido lejos de cualquier influencia de objetos, crucial para analizar el rendimiento del vehículo hipersónico y las características aerodinámicas.
Entalpía de pared adiabática - (Medido en Joule por kilogramo) - La entalpía de pared adiabática es el contenido de calor de un sistema en condiciones adiabáticas, relevante para comprender la dinámica térmica en vehículos hipersónicos.
Entalpía de pared - (Medido en Joule por kilogramo) - La entalpía de pared es la medida de la transferencia de energía en la superficie de los vehículos hipersónicos, que refleja las condiciones térmicas experimentadas durante el vuelo a alta velocidad.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Tasa de transferencia de calor local: 12000 vatio por metro cuadrado --> 12000 vatio por metro cuadrado No se requiere conversión
Número de Stanton: 2 --> No se requiere conversión
Velocidad de flujo libre: 100 Metro por Segundo --> 100 Metro por Segundo No se requiere conversión
Entalpía de pared adiabática: 127.7714 Joule por kilogramo --> 127.7714 Joule por kilogramo No se requiere conversión
Entalpía de pared: 99.2 Joule por kilogramo --> 99.2 Joule por kilogramo No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
ρ = qw/(St*V*(haw-hw)) --> 12000/(2*100*(127.7714-99.2))
Evaluar ... ...
ρ = 2.1000021000021
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
2.1000021000021 Kilogramo por metro cúbico --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
2.1000021000021 2.100002 Kilogramo por metro cúbico <-- Densidad de flujo libre
(Cálculo completado en 00.008 segundos)

Créditos

Creator Image
Creado por Sanjay Krishna
Escuela de Ingeniería Amrita (Plaza bursátil norteamericana), Vallikavu
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Verificada por Vinay Mishra
Instituto Indio de Ingeniería Aeronáutica y Tecnología de la Información (IIAEIT), Pune
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Resultados aproximados aplicados a vehículos hipersónicos Calculadoras

Velocidad de flujo libre sobre placa plana usando el número de Stanton
​ LaTeX ​ Vamos Velocidad de flujo libre = Tasa de transferencia de calor local/(Número de Stanton*Densidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared))
Densidad de flujo libre sobre placa plana usando el número de Stanton
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Número de Stanton Freestream para placa plana
​ LaTeX ​ Vamos Número de Stanton = Tasa de transferencia de calor local/(Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared))
Transferencia de calor local sobre placa plana usando el número de Stanton
​ LaTeX ​ Vamos Tasa de transferencia de calor local = Número de Stanton*Densidad de flujo libre*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared)

Densidad de flujo libre sobre placa plana usando el número de Stanton Fórmula

​LaTeX ​Vamos
Densidad de flujo libre = Tasa de transferencia de calor local/(Número de Stanton*Velocidad de flujo libre*(Entalpía de pared adiabática-Entalpía de pared))
ρ = qw/(St*V*(haw-hw))

¿Qué es el número Stanton?

El número de Stanton, St, es un número adimensional que mide la relación entre el calor transferido a un fluido y la capacidad térmica del fluido. Se utiliza para caracterizar la transferencia de calor en flujos de convección forzada.

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