Dissipation thermique des ailettes perdant de la chaleur à l'extrémité Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))*(Température superficielle-Température ambiante)*((tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)+(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur/Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))))/(1+tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron*(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))))))
Qfin = (sqrt(Pfin*htransfer*kfin*Ac))*(Tw-Ts)*((tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin)+(htransfer)/(kfin*(sqrt(Pfin*htransfer/kfin*Ac)))))/(1+tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin*(htransfer)/(kfin*(sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac))))))
Cette formule utilise 2 Les fonctions, 8 Variables
Fonctions utilisées
sqrt - Une fonction racine carrée est une fonction qui prend un nombre non négatif comme entrée et renvoie la racine carrée du nombre d'entrée donné., sqrt(Number)
tanh - La fonction tangente hyperbolique (tanh) est une fonction définie comme le rapport de la fonction sinus hyperbolique (sinh) à la fonction cosinus hyperbolique (cosh)., tanh(Number)
Variables utilisées
Taux de transfert de chaleur des ailettes - (Mesuré en Watt) - Le taux de transfert de chaleur des ailettes est celui qui s'étend d'un objet pour augmenter le taux de transfert de chaleur vers ou depuis l'environnement en augmentant la convection.
Périmètre de Fin - (Mesuré en Mètre) - Le périmètre de l'aileron est la distance totale autour du bord de la figure.
Coefficient de transfert de chaleur - (Mesuré en Watt par mètre carré par Kelvin) - Le coefficient de transfert de chaleur est la chaleur transférée par unité de surface par kelvin. Ainsi, la surface est incluse dans l'équation car elle représente la surface sur laquelle le transfert de chaleur a lieu.
Conductivité thermique de l'ailette - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique de Fin est le taux de chaleur qui traverse Fin, exprimé en quantité de flux de chaleur par unité de temps à travers une unité de surface avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
Zone transversale - (Mesuré en Mètre carré) - L'aire de la section transversale est l'aire d'une forme bidimensionnelle qui est obtenue lorsqu'une forme tridimensionnelle est découpée perpendiculairement à un axe spécifié en un point.
Température superficielle - (Mesuré en Kelvin) - La température de surface est la température au niveau ou à proximité d'une surface. Plus précisément, il peut s'agir de la température de l'air de surface, la température de l'air près de la surface de la terre.
Température ambiante - (Mesuré en Kelvin) - La température ambiante d'un corps est la température du corps environnant.
Longueur de l'aileron - (Mesuré en Mètre) - La longueur de la nageoire est la mesure de la nageoire.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Périmètre de Fin: 25 Mètre --> 25 Mètre Aucune conversion requise
Coefficient de transfert de chaleur: 13.2 Watt par mètre carré par Kelvin --> 13.2 Watt par mètre carré par Kelvin Aucune conversion requise
Conductivité thermique de l'ailette: 10.18 Watt par mètre par K --> 10.18 Watt par mètre par K Aucune conversion requise
Zone transversale: 10.2 Mètre carré --> 10.2 Mètre carré Aucune conversion requise
Température superficielle: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Aucune conversion requise
Température ambiante: 100 Kelvin --> 100 Kelvin Aucune conversion requise
Longueur de l'aileron: 3 Mètre --> 3 Mètre Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Qfin = (sqrt(Pfin*htransfer*kfin*Ac))*(Tw-Ts)*((tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin)+(htransfer)/(kfin*(sqrt(Pfin*htransfer/kfin*Ac)))))/(1+tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin*(htransfer)/(kfin*(sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))))) --> (sqrt(25*13.2*10.18*10.2))*(305-100)*((tanh((sqrt((25*13.2)/(10.18*10.2)))*3)+(13.2)/(10.18*(sqrt(25*13.2/10.18*10.2)))))/(1+tanh((sqrt((25*13.2)/(10.18*10.2)))*3*(13.2)/(10.18*(sqrt((25*13.2)/(10.18*10.2))))))
Évaluer ... ...
Qfin = 20334.4596539555
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
20334.4596539555 Watt --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
20334.4596539555 20334.46 Watt <-- Taux de transfert de chaleur des ailettes
(Calcul effectué en 00.009 secondes)

Crédits

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Créé par Heet
Collège d'ingénierie Thadomal Shahani (Tsec), Bombay
Heet a créé cette calculatrice et 200+ autres calculatrices!
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Vérifié par Prerana Bakli
Université d'Hawaï à Mānoa (UH Manoa), Hawaï, États-Unis
Prerana Bakli a validé cette calculatrice et 1600+ autres calculatrices!

Transfert de chaleur à partir de surfaces étendues (ailettes) Calculatrices

Dissipation thermique de l'ailette isolée à l'extrémité
​ LaTeX ​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*(Température superficielle-Température ambiante)*tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)
Dissipation thermique de l'aileron infiniment long
​ LaTeX ​ Aller Taux de transfert de chaleur des ailettes = ((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)^0.5)*(Température superficielle-Température ambiante)
Nombre de biot utilisant la longueur caractéristique
​ LaTeX ​ Aller Numéro de Biot = (Coefficient de transfert de chaleur*Caractéristique Longueur)/(Conductivité thermique de l'ailette)
Loi de refroidissement de Newton
​ Aller Flux de chaleur = Coefficient de transfert de chaleur*(Température de surface-Température du fluide caractéristique)

Transfert de chaleur à partir de surfaces étendues (ailettes), épaisseur critique d'isolation et résistance thermique Calculatrices

Nombre de biot utilisant la longueur caractéristique
​ LaTeX ​ Aller Numéro de Biot = (Coefficient de transfert de chaleur*Caractéristique Longueur)/(Conductivité thermique de l'ailette)
Longueur de correction pour aileron cylindrique avec pointe non adiabatique
​ LaTeX ​ Aller Longueur de correction pour aileron cylindrique = Longueur de l'aileron+(Diamètre de l'aileron cylindrique/4)
Longueur de correction pour aileron rectangulaire mince avec pointe non adiabatique
​ LaTeX ​ Aller Longueur de correction pour aileron rectangulaire mince = Longueur de l'aileron+(Épaisseur de l'aileron/2)
Longueur de correction pour aileron carré avec pointe non adiabatique
​ LaTeX ​ Aller Longueur de correction pour aileron carré = Longueur de l'aileron+(Largeur d'aileron/4)

Dissipation thermique des ailettes perdant de la chaleur à l'extrémité Formule

​LaTeX ​Aller
Taux de transfert de chaleur des ailettes = (sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur*Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))*(Température superficielle-Température ambiante)*((tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron)+(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt(Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur/Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))))/(1+tanh((sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale)))*Longueur de l'aileron*(Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*(sqrt((Périmètre de Fin*Coefficient de transfert de chaleur)/(Conductivité thermique de l'ailette*Zone transversale))))))
Qfin = (sqrt(Pfin*htransfer*kfin*Ac))*(Tw-Ts)*((tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin)+(htransfer)/(kfin*(sqrt(Pfin*htransfer/kfin*Ac)))))/(1+tanh((sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac)))*Lfin*(htransfer)/(kfin*(sqrt((Pfin*htransfer)/(kfin*Ac))))))

Qu'est-ce que la dissipation thermique ?

La dissipation de chaleur se produit lorsqu'un objet plus chaud que d'autres objets est placé dans un environnement où la chaleur de l'objet le plus chaud est transférée aux objets les plus froids et à l'environnement environnant.

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