ForHosting KIT · الهندسة والبناء

حاسبة انتقال الحرارة بالحمل وفق قانون نيوتن

سطح مساحته 2 m² عند 80 °C في مائع عند 20 °C، بمعامل حمل قدره 25 W/m²·K، يفقد 3000 W بالحمل الحراري. وترى المعدل بإشارته ومقداره وفرق درجة الحرارة واتجاه انتقال الحرارة. مجاناً في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

معامل الغشاء: 25
مساحة السطح: 2
درجة حرارة السطح: 80
درجة حرارة المائع: 20

تحصل على

فرق درجة الحرارة: 60 W
معدل انتقال الحرارة: 3,000
مقدار انتقال الحرارة: 3,000
الاتجاه: surface_to_fluid

تطبق حاسبة انتقال الحرارة بالحمل هذه قانون نيوتن للتبريد لتحديد معدل انتقال الحرارة بين سطح والمائع المحيط به. أدخلوا معامل انتقال الحرارة بالحمل، ومساحة السطح المكشوفة، ودرجة حرارة السطح، ودرجة حرارة المائع السائب. تعرض النتيجة المعدل بإشارته بوحدة الواط، ومقداره المطلق، وفرق درجات الحرارة، واتجاه تدفق الحرارة المتوقع. تفيد الأداة في التقديرات الهندسية السريعة للهواء والماء والغازات وغيرها من الموائع عندما يكون معامل الفيلم المناسب معروفاً مسبقاً.

طبقوا قانون نيوتن للتبريد مع تعريف واضح للإشارة

يكتب قانون نيوتن للتبريد في حالة الحمل على الصورة q = h · A · (Ts - T∞). يرمز q إلى معدل انتقال الحرارة بالحمل، ويمثل h معامل الفيلم أو معامل الحمل، وتمثل A مساحة السطح الملامس للمائع، بينما تمثل Ts درجة حرارة السطح وتمثل T∞ درجة حرارة المائع السائب بعيداً عن المنطقة الملاصقة للجدار. تعد الحاسبة النتيجة الموجبة انتقالاً للحرارة من السطح إلى المائع.

أما النتيجة السالبة فتعني أن المائع أسخن وأن التدفق المتوقع يتجه نحو السطح. إذا تساوت درجتا الحرارة أعاد النموذج انتقالاً صافياً مقداره صفر. أدخلوا h بوحدة W/(m²·K)، والمساحة بوحدة m²، واستعملوا المقياس نفسه لدرجتي الحرارة.

يعطي الفرق بين درجتي الحرارة القيمة العددية نفسها في سلسيوس وكلفن، ولذلك يصح أي منهما عند استعماله باتساق. يفيد المقدار المطلق عندما يهم الحمل الحراري فقط، في حين تحافظ القيمة ذات الإشارة على الاتجاه. تقدر هذه المعادلة الحمل الحراري المحسوس عند لحظة معينة، لكنها لا تحسب بمفردها كيفية تغير درجة الحرارة مع الزمن.

اختاروا معامل فيلم يلائم الحالة الفيزيائية الفعلية

الحساب بسيط، لكن معامل الفيلم هو غالباً العامل الحاسم في جودة التقدير. يجمع هذا المعامل آثار خواص المائع وسرعة الجريان والشكل الهندسي واتجاه السطح، وما إذا كان الحمل طبيعياً أم قسرياً. لا تعيدوا استخدام قيمة مناسبة للهواء الساكن مع ماء سريع الجريان، ولا تفترضوا أن علاقة تجريبية للجريان داخل أنبوب تمثل صفيحة خارجية.

استخرجوا h من علاقة موثقة أو تجربة أو محاكاة أو مواصفات معدات أو مرجع هندسي معتمد ضمن المجالات المناسبة لأعداد Reynolds وPrandtl وNusselt. استخدموا المساحة المعرضة فعلياً للمائع، لا كامل مساحة المكون عندما تكون بعض أجزائه معزولة أو مغطاة أو ملامسة لجسم صلب آخر. تشترط الحاسبة قيماً غير سالبة لكل من h والمساحة، لأن القيم السالبة لا تمثل معاملاً فيزيائياً أو مساحة هندسية في هذه الصياغة.

تقبل قيمة الصفر وتنتج انتقالاً صفرياً، وقد تمثل سطحاً مثالياً معزولاً أو انعدام المساحة المكشوفة. إذا تغير h كثيراً عبر السطح، فقسموا الشكل إلى مناطق واجمعوا معدلاتها ذات الإشارة بدلاً من الاعتماد على متوسط غير ممثل.

فسروا النتيجة بوصفها تقديراً من نموذج لا تصميماً حرارياً كاملاً

الناتج معدل بوحدة الواط، أي جول في الثانية، وليس كمية طاقة. لا تضربوا المعدل في الزمن أو تكاملوه عليه إلا عندما يكون تغير درجات الحرارة والمعامل معلوماً خلال تلك المدة. يفترض الحساب درجة حرارة موحدة للسطح، ودرجة ممثلة للمائع السائب، ومعامل حمل متوسطاً مناسباً، وسلوكاً مستقراً عند الحالة المدروسة.

ولا يضيف تلقائياً الإشعاع أو التوصيل خلال الجدار أو تغير الطور أو الترسبات أو مقاومة التلامس أو توليد الحرارة أو التخزين الحراري العابر. قد يكون الحمل في ميزان حراري كامل بنداً واحداً إلى جانب آليات أخرى. تحققوا أولاً من الإشارة، ثم قارنوا المقدار بمكاسب الحرارة وخسائرها الأخرى.

تستدعي النتائج الكبيرة مراجعة الوحدات؛ فإدخال المساحة بالمليمتر المربع بدلاً من المتر المربع أو استعمال معامل بوحدات عرفية غير متوافقة قد يغير الإجابة جذرياً. لاعتماد تصميم، تحققوا من حدود المواد وشروط الحدود والعلاقات التجريبية وعدم اليقين ومعاملات الأمان وفق المعيار المعمول به.

حالات الاستخدام

تقدير فقد الحرارة من المعدات

احسبوا الحمل من غلاف أو أنبوب دافئ إلى الهواء المحيط عندما يكون معامل الفيلم الفعلي معلوماً.

تحديد حمل التبريد

قدروا مقدار الحرارة التي يزيلها سائل أو غاز جارٍ من سطح عند درجة تشغيل محددة.

مراجعة الحسابات الحرارية

أنشئوا نتائج قابلة للتكرار وفق قانون نيوتن للجداول والتقارير والمحاكاة والدروس واختبارات الهندسة.

الأسئلة الشائعة

ما المعادلة التي تستخدمها الحاسبة؟

تستخدم q = h · A · (Ts - T∞)، وتشير q الموجبة إلى انتقال الحرارة من السطح إلى المائع.

هل يمكن إدخال درجات الحرارة بسلسيوس؟

نعم. لفرق الحرارة القيمة العددية نفسها في سلسيوس وكلفن. استخدموا مقياساً واحداً باتساق لدرجتي الحرارة.

لماذا قد يكون معدل انتقال الحرارة سالباً؟

يعني المعدل السالب أن المائع السائب أسخن من السطح؛ وعندئذ يتوقع النموذج تدفق الحرارة من المائع إلى السطح.

هل تحسب الأداة التبريد مع مرور الزمن؟

لا. تحسب المعدل اللحظي عند الشروط المدخلة. ويتطلب التحليل العابر أيضاً السعة الحرارية وميزان طاقة متغيراً مع الزمن.

من أين أحصل على معامل الحمل الحراري؟

من علاقة تجريبية موثوقة أو اختبار أو محاكاة أو نشرة بيانات جهاز أو مرجع هندسي معتمد. فهو يتوقف على المائع والسرعة والشكل الهندسي ونوع الحمل طبيعياً كان أو قسرياً، لذا لا تصلح قيمة الهواء الساكن للماء السريع.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/convection-newton

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/convection-newton \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"film_coefficient":25,"surface_area":2,"surface_temperature":80,"fluid_temperature":20}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/convection-newton", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "film_coefficient": 25,
    "surface_area": 2,
    "surface_temperature": 80,
    "fluid_temperature": 20
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/convection-newton",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "film_coefficient": 25,
    "surface_area": 2,
    "surface_temperature": 80,
    "fluid_temperature": 20
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/convection-newton", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"film_coefficient":25,"surface_area":2,"surface_temperature":80,"fluid_temperature":20}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"film_coefficient":25,"surface_area":2,"surface_temperature":80,"fluid_temperature":20}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/convection-newton", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "film_coefficient": 25,
  "surface_area": 2,
  "surface_temperature": 80,
  "fluid_temperature": 20
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.convection_newton",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

فسروا النتيجة بوصفها تقديراً من نموذج لا تصميماً حرارياً كاملاً

يتاح الحساب في المتصفح، وتكلف كل طلبية API ناجحة $0.002، وتعيد النتيجة الحتمية نفسها لأغراض الأتمتة.

أسئلة تقنية

كم تبلغ تكلفة الحساب عبر API؟

تكلف كل طلبية API ناجحة $0.002. وترفض المدخلات غير الصالحة بخطأ محدد النوع.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

طبقوا قانون نيوتن للتبريد مع تعريف واضح للإشارة

اختاروا معامل فيلم يلائم الحالة الفيزيائية الفعلية

فسروا النتيجة بوصفها تقديراً من نموذج لا تصميماً حرارياً كاملاً

حالات الاستخدام

تقدير فقد الحرارة من المعدات

تحديد حمل التبريد

مراجعة الحسابات الحرارية

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

فسروا النتيجة بوصفها تقديراً من نموذج لا تصميماً حرارياً كاملاً

أسئلة تقنية

شكرًا