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Conductivité thermique du métal de base en utilisant un taux de refroidissement donné (plaques épaisses) Calculatrice

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Flux de chaleur dans les joints soudés Apport de chaleur dans le soudage Distorsion dans les soudures Paramètres de soudage par points par résistance pour les aciers doux

✖Le taux de refroidissement d’une plaque épaisse est le taux de diminution de la température d’une feuille de matériau épaisse particulière.ⓘ Taux de refroidissement des plaques épaisses [R]			+10% -10%
✖La chaleur nette fournie par unité de longueur fait référence à la quantité d’énergie thermique transférée par unité de longueur le long d’un matériau ou d’un support.ⓘ Chaleur nette fournie par unité de longueur [H_net]			+10% -10%
✖La température pour le taux de refroidissement est la température à laquelle le taux de refroidissement est calculé.ⓘ Température pour le taux de refroidissement [T_c]			+10% -10%
✖Température ambiante La température ambiante fait référence à la température de l'air de tout objet ou environnement dans lequel l'équipement est stocké. Dans un sens plus général, c'est la température de l'environnement.ⓘ Température ambiante [t_a]			+10% -10%

✖La conductivité thermique est la vitesse à laquelle la chaleur traverse un matériau, définie comme le flux de chaleur par unité de temps par unité de surface avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.ⓘ Conductivité thermique du métal de base en utilisant un taux de refroidissement donné (plaques épaisses) [k]

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Conductivité thermique du métal de base en utilisant un taux de refroidissement donné (plaques épaisses) Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Conductivité thermique = (Taux de refroidissement des plaques épaisses*Chaleur nette fournie par unité de longueur)/(2*pi*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))
k = (R*H_net)/(2*pi*((T_c-t_a)^2))
Cette formule utilise 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilisées

pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilisées

Conductivité thermique - (Mesuré en Watt par mètre par K) - La conductivité thermique est la vitesse à laquelle la chaleur traverse un matériau, définie comme le flux de chaleur par unité de temps par unité de surface avec un gradient de température d'un degré par unité de distance.
Taux de refroidissement des plaques épaisses - (Mesuré en Kelvin / seconde) - Le taux de refroidissement d’une plaque épaisse est le taux de diminution de la température d’une feuille de matériau épaisse particulière.
Chaleur nette fournie par unité de longueur - (Mesuré en Joule / mètre) - La chaleur nette fournie par unité de longueur fait référence à la quantité d’énergie thermique transférée par unité de longueur le long d’un matériau ou d’un support.
Température pour le taux de refroidissement - (Mesuré en Kelvin) - La température pour le taux de refroidissement est la température à laquelle le taux de refroidissement est calculé.
Température ambiante - (Mesuré en Kelvin) - Température ambiante La température ambiante fait référence à la température de l'air de tout objet ou environnement dans lequel l'équipement est stocké. Dans un sens plus général, c'est la température de l'environnement.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Taux de refroidissement des plaques épaisses: 13.71165 Celsius par seconde --> 13.71165 Kelvin / seconde (Vérifiez la conversion ici)
Chaleur nette fournie par unité de longueur: 1000 Joule / millimètre --> 1000000 Joule / mètre (Vérifiez la conversion ici)
Température pour le taux de refroidissement: 500 Celsius --> 773.15 Kelvin (Vérifiez la conversion ici)
Température ambiante: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

k = 10.1800021245888

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

10.1800021245888 Watt par mètre par K --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

10.1800021245888 ≈ 10.18 Watt par mètre par K <-- Conductivité thermique

(Calcul effectué en 00.011 secondes)

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Crédits

Créé par Rajat Vishwakarma

Institut universitaire de technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal

Rajat Vishwakarma a créé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!

Vérifié par Nishan Poojary

Institut de technologie et de gestion Shri Madhwa Vadiraja (SMVITM), Udupi

Nishan Poojary a validé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!

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Température maximale atteinte à n'importe quel point du matériau

LaTeX Aller Température maximale atteinte à une certaine distance = Température ambiante+(Chaleur nette fournie par unité de longueur*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante))/((Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité du métal*Épaisseur du métal d'apport*La capacité thermique spécifique*Distance par rapport à la limite de fusion+Chaleur nette fournie par unité de longueur)

Position de la température maximale à partir de la limite de fusion

LaTeX Aller Distance par rapport à la limite de fusion = ((Température de fusion du métal de base-Température atteinte à une certaine distance)*Chaleur nette fournie par unité de longueur)/((Température atteinte à une certaine distance-Température ambiante)*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*Épaisseur du métal d'apport)

Chaleur nette fournie à la zone de soudure pour l'élever à une température donnée par rapport à la limite de fusion

LaTeX Aller Chaleur nette fournie par unité de longueur = ((Température atteinte à une certaine distance-Température ambiante)*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*Épaisseur du métal d'apport*Distance par rapport à la limite de fusion)/(Température de fusion du métal de base-Température atteinte à une certaine distance)

Taux de refroidissement pour des plaques relativement épaisses

LaTeX Aller Taux de refroidissement des plaques épaisses = (2*pi*Conductivité thermique*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))/Chaleur nette fournie par unité de longueur

Conductivité thermique du métal de base en utilisant un taux de refroidissement donné (plaques épaisses) Formule

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Comment le transfert de chaleur a-t-il lieu près de la zone affectée par la chaleur?

Le transfert de chaleur dans un joint soudé est un phénomène complexe impliquant un mouvement tridimensionnel d'une source de chaleur. La chaleur de la zone de soudure est davantage transférée aux autres parties du métal de base par conduction. De même, la chaleur est également perdue dans l'environnement par convection de la surface, la composante de rayonnement étant relativement petite sauf près du bain de fusion. Ainsi, le traitement analytique de la zone de soudure est extrêmement difficile.

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