Dissipazione del calore dall'aletta che perde calore all'estremità della punta Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*((tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)+(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico/Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))))/(1+tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna*(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))))))
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))))))
Questa formula utilizza 2 Funzioni, 8 Variabili
Funzioni utilizzate
sqrt - Funkcja pierwiastka kwadratowego to funkcja, która jako dane wejściowe przyjmuje liczbę nieujemną i zwraca pierwiastek kwadratowy z podanej liczby wejściowej., sqrt(Number)
tanh - Funkcja styczna hiperboliczna (tanh) to funkcja zdefiniowana jako stosunek funkcji sinus hiperbolicznej (sinh) do funkcji cosinus hiperbolicznej (cosh)., tanh(Number)
Variabili utilizzate
Velocità di trasferimento del calore dell'aletta - (Misurato in Watt) - La velocità di trasferimento del calore dell'aletta è quella che si estende da un oggetto per aumentare la velocità di trasferimento del calore da o verso l'ambiente aumentando la convezione.
Perimetro di Fin - (Misurato in metro) - Il perimetro della pinna è la distanza totale attorno al bordo della figura.
Coefficiente di scambio termico - (Misurato in Watt per metro quadrato per Kelvin) - Il coefficiente di scambio termico è il calore trasferito per unità di superficie per kelvin. Pertanto l'area è inclusa nell'equazione in quanto rappresenta l'area su cui avviene il trasferimento di calore.
Conducibilità termica dell'aletta - (Misurato in Watt per metro per K) - La conduttività termica di Fin è la velocità con cui il calore passa attraverso Fin, espressa come quantità di flussi di calore per unità di tempo attraverso un'area unitaria con un gradiente di temperatura di un grado per unità di distanza.
Area della sezione trasversale - (Misurato in Metro quadrato) - L'area della sezione trasversale è l'area di una forma bidimensionale che si ottiene quando una forma tridimensionale viene tagliata perpendicolarmente a un asse specificato in un punto.
Temperatura superficiale - (Misurato in Kelvin) - La temperatura superficiale è la temperatura su o vicino a una superficie. Nello specifico, può riferirsi alla temperatura dell'aria superficiale, la temperatura dell'aria vicino alla superficie della terra.
Temperatura circostante - (Misurato in Kelvin) - La temperatura circostante di un corpo è la temperatura del corpo circostante.
Lunghezza della pinna - (Misurato in metro) - La lunghezza della pinna è la misura della pinna.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Perimetro di Fin: 25 metro --> 25 metro Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di scambio termico: 13.2 Watt per metro quadrato per Kelvin --> 13.2 Watt per metro quadrato per Kelvin Nessuna conversione richiesta
Conducibilità termica dell'aletta: 10.18 Watt per metro per K --> 10.18 Watt per metro per K Nessuna conversione richiesta
Area della sezione trasversale: 10.2 Metro quadrato --> 10.2 Metro quadrato Nessuna conversione richiesta
Temperatura superficiale: 305 Kelvin --> 305 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Temperatura circostante: 100 Kelvin --> 100 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Lunghezza della pinna: 3 metro --> 3 metro Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
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))))))
Valutare ... ...
Qfin = 20334.4596539555
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
20334.4596539555 Watt --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
20334.4596539555 20334.46 Watt <-- Velocità di trasferimento del calore dell'aletta
(Calcolo completato in 00.019 secondi)

Titoli di coda

Creato da Foglio
Collegio di ingegneria Thadomal Shahani (Tsec), Bombay
Foglio ha creato questa calcolatrice e altre 200+ altre calcolatrici!
Verificato da Prerana Bakli
Università delle Hawai'i a Mānoa (UH Manoa), Hawaii, Stati Uniti
Prerana Bakli ha verificato questa calcolatrice e altre 1600+ altre calcolatrici!

9 Trasferimento di calore da superfici estese (alette) Calcolatrici

Dissipazione del calore dall'aletta che perde calore all'estremità della punta
Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*((tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)+(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico/Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))))/(1+tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna*(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))))))
Dissipazione del calore dall'aletta isolata sull'estremità
Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)
Dissipazione del calore dall'aletta infinitamente lunga
Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = ((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)^0.5)*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)
Trasferimento di calore nelle alette data l'efficienza delle alette
Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = Coefficiente di trasferimento termico complessivo*La zona*Efficienza dell'aletta*Differenza complessiva di temperatura
Legge di Newton del raffreddamento
Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
Numero Biot utilizzando la lunghezza caratteristica
Partire Numero Biot = (Coefficiente di scambio termico*Lunghezza caratteristica)/(Conducibilità termica dell'aletta)
Lunghezza di correzione per pinna cilindrica con punta non adiabatica
Partire Lunghezza di correzione per pinna cilindrica = Lunghezza della pinna+(Diametro dell'aletta cilindrica/4)
Lunghezza di correzione per pinne rettangolari sottili con punta non adiabatica
Partire Lunghezza di correzione per pinna rettangolare sottile = Lunghezza della pinna+(Spessore della pinna/2)
Lunghezza di correzione per pinna quadrata con punta non adiabatica
Partire Lunghezza di correzione per pinna quadrata = Lunghezza della pinna+(Larghezza della pinna/4)

20 Trasferimento di calore da superfici estese (alette), spessore critico dell'isolamento e resistenza termica Calcolatrici

Dissipazione del calore dall'aletta che perde calore all'estremità della punta
Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*((tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)+(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico/Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))))/(1+tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna*(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))))))
Dissipazione del calore dall'aletta isolata sull'estremità
Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)
Dissipazione del calore dall'aletta infinitamente lunga
Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = ((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)^0.5)*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)
Resistenza termica per conduzione alla parete del tubo
Partire Resistenza termica = (ln(Raggio esterno del cilindro/Raggio interno del cilindro))/(2*pi*Conduttività termica*Lunghezza del cilindro)
Trasferimento di calore nelle alette data l'efficienza delle alette
Partire Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = Coefficiente di trasferimento termico complessivo*La zona*Efficienza dell'aletta*Differenza complessiva di temperatura
Legge di Newton del raffreddamento
Partire Flusso di calore = Coefficiente di scambio termico*(Temperatura superficiale-Temperatura del fluido caratteristico)
Numero Biot utilizzando la lunghezza caratteristica
Partire Numero Biot = (Coefficiente di scambio termico*Lunghezza caratteristica)/(Conducibilità termica dell'aletta)
Raggio critico di isolamento della sfera cava
Partire Raggio critico di isolamento = 2*Conducibilità termica dell'isolamento/Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna
Raggio critico di isolamento del cilindro
Partire Raggio critico di isolamento = Conducibilità termica dell'isolamento/Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna
Lunghezza di correzione per pinna cilindrica con punta non adiabatica
Partire Lunghezza di correzione per pinna cilindrica = Lunghezza della pinna+(Diametro dell'aletta cilindrica/4)
Lunghezza di correzione per pinne rettangolari sottili con punta non adiabatica
Partire Lunghezza di correzione per pinna rettangolare sottile = Lunghezza della pinna+(Spessore della pinna/2)
Coefficiente di scambio termico interno data la resistenza termica interna
Partire Coefficiente di trasferimento del calore per convezione interna = 1/(Zona interna*Resistenza termica)
Coefficiente di scambio termico esterno data la resistenza termica
Partire Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna = 1/(Resistenza termica*Area esterna)
Area interna data resistenza termica per superficie interna
Partire Zona interna = 1/(Coefficiente di trasferimento del calore per convezione interna*Resistenza termica)
Resistenza termica per convezione sulla superficie interna
Partire Resistenza termica = 1/(Zona interna*Coefficiente di trasferimento del calore per convezione interna)
Resistenza termica per convezione sulla superficie esterna
Partire Resistenza termica = 1/(Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna*Area esterna)
Area esterna data resistenza termica esterna
Partire Area esterna = 1/(Coefficiente di trasferimento del calore per convezione esterna*Resistenza termica)
Lunghezza di correzione per pinna quadrata con punta non adiabatica
Partire Lunghezza di correzione per pinna quadrata = Lunghezza della pinna+(Larghezza della pinna/4)
Resistenza termica totale
Partire Resistenza termica totale = 1/(Coefficiente di trasferimento termico complessivo*La zona)
Generazione di calore volumetrico nel conduttore elettrico che trasporta corrente
Partire Generazione di calore volumetrico = (Densità di corrente elettrica^2)*Resistività

Dissipazione del calore dall'aletta che perde calore all'estremità della punta Formula

Velocità di trasferimento del calore dell'aletta = (sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico*Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))*(Temperatura superficiale-Temperatura circostante)*((tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna)+(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt(Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico/Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))))/(1+tanh((sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale)))*Lunghezza della pinna*(Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*(sqrt((Perimetro di Fin*Coefficiente di scambio termico)/(Conducibilità termica dell'aletta*Area della sezione trasversale))))))
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))))))

Cos'è la dissipazione del calore?

La dissipazione del calore si verifica quando un oggetto più caldo di altri oggetti viene posto in un ambiente in cui il calore dell'oggetto più caldo viene trasferito agli oggetti più freddi e all'ambiente circostante.

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