ConverterHub

Biot Sayısı Hesaplayıcı

Taşınım katsayısını, uzunluğu ve iletkenliği girin.

Sonuç

0,3333
Hayır (Bi ≥ 0.1)
h=500,00 W/m²·K, Lc=0,0100 m, k=15,00 W/m·K

Nasıl hesaplanır?

Biot sayısı, yüzeyden uzaklaştırılan ısıyı cismin içinde iletilen ısıyla karşılaştırır: Bi = h × Lc / k. Burada h taşınım ısı transfer katsayısı (W/m²·K), Lc metre cinsinden karakteristik uzunluk (genellikle hacim bölü yüzey alanı), k ise katının ısıl iletkenliğidir (W/m·K). Bi birimsizdir ve dört ondalıkla gösterilir. Araç ardından toplu kapasitans pratik kuralını sınar: 0,1'in altında "Evet (Bi < 0.1)", 0,1 ve üzerinde "Hayır (Bi ≥ 0.1)" yazar. İletkenlik sıfırdan büyük olmalı ve üç alanın da dolu olması gerekir; aksi halde sonuç çıkmaz. Hiçbir birim dönüştürülmez, bu yüzden Lc'yi baştan metre olarak girin.

Örnek hesaplama

Kenarı 6 cm olan paslanmaz çelik bir küp, akan bir sıvıda soğuyor. Karakteristik uzunluğu hacim / yüzey alanı = 0,06³ / (6 × 0,06²) = 0,01 m'dir. h = 500 W/m²·K ve k = 15 W/m·K alalım. Bi = 500 × 0,01 / 15 = 0,3333 bulunur. Bu değer 0,1'in üzerinde olduğu için araç "Hayır (Bi ≥ 0.1)" yanıtını verir: küpün içindeki sıcaklık farkları göz ardı edilemez ve basit toplu model burada güvenilir değildir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Lc'yi milimetre ya da santimetre olarak girmek. 6 cm'lik küp için 0,01 m gerekir; 10 veya 1 yazmak Bi'yi bin ya da yüz kat büyütür.
  • Yanlış iletkenliği kullanmak. k, çevredeki akışkanın değil katının iletkenliğidir; akışkanın değeri anlamsız bir Bi verir.
  • Lc yerine toplam kalınlığı ya da yarıçapı almak. Olağan karakteristik uzunluk hacim / yüzey alanıdır (küre için yarıçapın üçte biri); bu daha küçüktür ve sonucu değiştirebilir.
  • Bi < 0,1 koşulunu kesin garanti saymak. Bu, toplu model için pratik bir kuraldır; h değeri durgun hava ile söndürme banyosu arasında çok farklıdır.
  • Yalıtkan diye k = 0 girmek. İletkenlik sıfırdan büyük olmalıdır, bu yüzden sonuç çıkmaz; bunun yerine küçük bir pozitif değer girin.

Bu hesaplama hakkında

Biot sayısı (Bi), geçici (transient) ısı transferinde kullanılan boyutsuz bir orandır: Bi = h·Lc/k; burada h yüzeydeki taşınım (konveksiyon) katsayısı, Lc karakteristik uzunluk (genelde hacim/yüzey alanı) ve k katı malzemenin ısıl iletkenliğidir. Bu oran, ısının malzemenin içinde ne kadar hızlı yayıldığını, yüzeyden ne kadar hızlı uzaklaştırıldığıyla karşılaştırır.

Bi < 0,1 olduğunda, cisim ısınırken veya soğurken içindeki sıcaklık neredeyse tekdüze kalır; bu da iç sıcaklık farklarını tamamen göz ardı eden çok daha basit “toplu kapasitans (lumped capacitance)” modelinin kullanılmasını haklı çıkarır. Bu hesaplayıcı bu koşulu sizin için kontrol eder; bu yüzden söndürme (quenching), ısıl işlem ve soğutma problemlerini analiz eden makine ve kimya mühendisleri için, tam bir iletim analizinin gerekip gerekmediğine karar vermeden önce atılan standart ilk adımdır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar