Calculadora Tasa de flujo de calor a través de una pared compuesta cilíndrica de 3 capas

✖La temperatura de la superficie interior es la temperatura en la superficie interior de la pared, ya sea una pared plana, una pared cilíndrica o una pared esférica, etc.ⓘ Temperatura de la superficie interior [T_i]			+10% -10%
✖La temperatura de la superficie exterior es la temperatura en la superficie exterior de la pared (ya sea una pared plana, una pared cilíndrica o una pared esférica, etc.).ⓘ Temperatura de la superficie exterior [T_o]			+10% -10%
✖El radio del segundo cilindro es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del segundo círculo concéntrico o radio del tercer círculo.ⓘ Radio del segundo cilindro [r₂]			+10% -10%
✖El radio del primer cilindro es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del primer/más pequeño círculo concéntrico del primer cilindro de la serie.ⓘ Radio del primer cilindro [r₁]			+10% -10%
✖La conductividad térmica 1 es la conductividad térmica del primer cuerpo.ⓘ Conductividad térmica 1 [k₁]			+10% -10%
✖La longitud del cilindro es la altura vertical del cilindro.ⓘ Longitud del cilindro [l_cyl]			+10% -10%
✖El radio del tercer cilindro es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del tercer círculo concéntrico o radio del tercer círculo.ⓘ Radio del tercer cilindro [r₃]			+10% -10%
✖La conductividad térmica 2 es la conductividad térmica del segundo cuerpo.ⓘ Conductividad térmica 2 [k₂]			+10% -10%
✖El radio del cuarto cilindro es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del cuarto círculo concéntrico o radio del tercer círculo.ⓘ Radio del 4to cilindro [r₄]			+10% -10%
✖La Conductividad Térmica 3 es la conductividad térmica del tercer cuerpo.ⓘ Conductividad térmica 3 [k₃]			+10% -10%

✖La tasa de flujo de calor es la cantidad de calor que se transfiere por unidad de tiempo en algún material, generalmente medida en vatios. El calor es el flujo de energía térmica impulsado por el desequilibrio térmico.ⓘ Tasa de flujo de calor a través de una pared compuesta cilíndrica de 3 capas [Q]

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Tasa de flujo de calor a través de una pared compuesta cilíndrica de 3 capas Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Tasa de flujo de calor = (Temperatura de la superficie interior-Temperatura de la superficie exterior)/((ln(Radio del segundo cilindro/Radio del primer cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica 1*Longitud del cilindro)+(ln(Radio del tercer cilindro/Radio del segundo cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica 2*Longitud del cilindro)+(ln(Radio del 4to cilindro/Radio del tercer cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica 3*Longitud del cilindro))
Q = (T_i-T_o)/((ln(r₂/r₁))/(2*pi*k₁*l_cyl)+(ln(r₃/r₂))/(2*pi*k₂*l_cyl)+(ln(r₄/r₃))/(2*pi*k₃*l_cyl))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 11 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

ln - El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)

Variables utilizadas

Tasa de flujo de calor - (Medido en Vatio) - La tasa de flujo de calor es la cantidad de calor que se transfiere por unidad de tiempo en algún material, generalmente medida en vatios. El calor es el flujo de energía térmica impulsado por el desequilibrio térmico.
Temperatura de la superficie interior - (Medido en Kelvin) - La temperatura de la superficie interior es la temperatura en la superficie interior de la pared, ya sea una pared plana, una pared cilíndrica o una pared esférica, etc.
Temperatura de la superficie exterior - (Medido en Kelvin) - La temperatura de la superficie exterior es la temperatura en la superficie exterior de la pared (ya sea una pared plana, una pared cilíndrica o una pared esférica, etc.).
Radio del segundo cilindro - (Medido en Metro) - El radio del segundo cilindro es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del segundo círculo concéntrico o radio del tercer círculo.
Radio del primer cilindro - (Medido en Metro) - El radio del primer cilindro es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del primer/más pequeño círculo concéntrico del primer cilindro de la serie.
Conductividad térmica 1 - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica 1 es la conductividad térmica del primer cuerpo.
Longitud del cilindro - (Medido en Metro) - La longitud del cilindro es la altura vertical del cilindro.
Radio del tercer cilindro - (Medido en Metro) - El radio del tercer cilindro es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del tercer círculo concéntrico o radio del tercer círculo.
Conductividad térmica 2 - (Medido en Vatio por metro por K) - La conductividad térmica 2 es la conductividad térmica del segundo cuerpo.
Radio del 4to cilindro - (Medido en Metro) - El radio del cuarto cilindro es la distancia desde el centro de los círculos concéntricos hasta cualquier punto del cuarto círculo concéntrico o radio del tercer círculo.
Conductividad térmica 3 - (Medido en Vatio por metro por K) - La Conductividad Térmica 3 es la conductividad térmica del tercer cuerpo.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Temperatura de la superficie interior: 305 Kelvin --> 305 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura de la superficie exterior: 300 Kelvin --> 300 Kelvin No se requiere conversión
Radio del segundo cilindro: 12 Metro --> 12 Metro No se requiere conversión
Radio del primer cilindro: 0.8 Metro --> 0.8 Metro No se requiere conversión
Conductividad térmica 1: 1.6 Vatio por metro por K --> 1.6 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Longitud del cilindro: 0.4 Metro --> 0.4 Metro No se requiere conversión
Radio del tercer cilindro: 8 Metro --> 8 Metro No se requiere conversión
Conductividad térmica 2: 1.2 Vatio por metro por K --> 1.2 Vatio por metro por K No se requiere conversión
Radio del 4to cilindro: 14 Metro --> 14 Metro No se requiere conversión
Conductividad térmica 3: 4 Vatio por metro por K --> 4 Vatio por metro por K No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

Q = (T_i-T_o)/((ln(r₂/r₁))/(2*pi*k₁*l_cyl)+(ln(r₃/r₂))/(2*pi*k₂*l_cyl)+(ln(r₄/r₃))/(2*pi*k₃*l_cyl)) --> (305-300)/((ln(12/0.8))/(2*pi*1.6*0.4)+(ln(8/12))/(2*pi*1.2*0.4)+(ln(14/8))/(2*pi*4*0.4))

Evaluar ... ...

Q = 8.4081427045788

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

8.4081427045788 Vatio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

8.4081427045788 ≈ 8.408143 Vatio <-- Tasa de flujo de calor

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por Sai Venkata Phanindra Chary Arendra

Vallurupalli Nageswara Rao Vignana Jyothi Instituto de Ingeniería y Tecnología (VNRVJIET), Hyderabad

¡Sai Venkata Phanindra Chary Arendra ha creado esta calculadora y 100+ más calculadoras!

Verificada por Vinay Mishra

Instituto Indio de Ingeniería Aeronáutica y Tecnología de la Información (IIAEIT), Pune

¡Vinay Mishra ha verificado esta calculadora y 100+ más calculadoras!

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Resistencia Térmica Total de 3 Resistencias Cilíndricas Conectadas en Serie

LaTeX Vamos Resistencia termica = (ln(Radio del segundo cilindro/Radio del primer cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica 1*Longitud del cilindro)+(ln(Radio del tercer cilindro/Radio del segundo cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica 2*Longitud del cilindro)+(ln(Radio del 4to cilindro/Radio del tercer cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica 3*Longitud del cilindro)

Resistencia Térmica Total de Pared Cilíndrica con Convección en Ambos Lados

LaTeX Vamos Resistencia termica = 1/(2*pi*Radio del primer cilindro*Longitud del cilindro*Coeficiente de transferencia de calor por convección interior)+(ln(Radio del segundo cilindro/Radio del primer cilindro))/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)+1/(2*pi*Radio del segundo cilindro*Longitud del cilindro*Coeficiente de transferencia de calor por convección externa)

Resistencia Térmica Total de 2 Resistencias Cilíndricas Conectadas en Serie

Resistencia Térmica para Conducción de Calor Radial en Cilindros

LaTeX Vamos Resistencia termica = ln(Radio exterior/Radio interno)/(2*pi*Conductividad térmica*Longitud del cilindro)

Tasa de flujo de calor a través de una pared compuesta cilíndrica de 3 capas Fórmula

LaTeX Vamos

¿Qué es la conducción de calor?

La conducción de calor es la transferencia de energía térmica interna por las colisiones de partículas microscópicas y el movimiento de electrones dentro de un cuerpo. Las partículas microscópicas en la conducción de calor pueden ser moléculas, átomos y electrones.

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