Campione QuickField: ISO 10077-2:2012 Caso di prova D.2
Il primo articolo di questa serie sull’analisi delle reti di resistenza termica basata su fogli di calcolo [1] descriveva una procedura per l’utilizzo di Microsoft Excel per risolvere una rete di resistenza termica applicando l’analisi matriciale. L’articolo presupponeva che i valori delle resistenze termiche tra i nodi fossero noti e fissi. Questo articolo presenta metodi per semplificare il processo di incorporazione dei valori nella matrice di resistenza termica e confronta i risultati di un’analisi della resistenza termica con i dati reali dei test su una capsula elettronica militare.
L’analisi della rete di resistenza termica si basa sull’idea che un sistema possa essere suddiviso in una serie di nodi discreti che sono interconnessi attraverso resistenze termiche. Se il percorso termico tra due nodi è principalmente di conduzione o convezione unidimensionale, la resistenza termica può essere calcolata come Rcond = L/kAcross o Rconv = 1/hAsurface, rispettivamente [2], dove = L è la distanza tra i nodi, k è la conducibilità termica del materiale tra i nodi, Across è l’area della sezione trasversale del materiale tra i nodi, h è il coefficiente di convezione del nodo solido (l’altro nodo è un fluido) e Asurface è l’area della superficie da cui viene convogliato il calore. La resistenza termica di convezione può essere applicata anche a sistemi con contatto tra due superfici, sostituendo il coefficiente di convezione con una resistenza di contatto [3]. Molti lavori, come [4-8], hanno descritto metodi per calcolare le resistenze termiche specifiche per i pacchetti elettronici, i dissipatori di calore, gli spandimenti, i pacchetti sulle schede dei circuiti, ecc.
Come si calcola l’impedenza in Excel?
Il foglio di calcolo Excel calcola l’impedenza RC. “=COMPLEX($B$3,1/(2*PI()*$A7*$B$4),”;-j”;)”. Il primo parametro è la parte reale, il secondo parametro è la parte immaginaria e “j” specifica la notazione complessa ingegneristica standard, dove j = √-1.
Che cos’è la formula RC in Excel?
Qui, R si riferisce alla riga e C alla colonna, quindi R1C1 si riferisce alla cella della prima riga e della prima colonna. Analogamente, R2C3 si riferisce alla cella della seconda riga e della terza colonna.
Trasferimento di calore L13 p1 – Risolutore di equazioni del calore in Excel
È possibile sovrascrivere direttamente i parametri di interazione utilizzati dai Property Package quando si richiamano i calcoli da Excel, fornendo matrici n x n contenenti i valori, dove n è il numero di composti. Questa funzione è opzionale e deve essere utilizzata solo se si sa esattamente cosa si sta facendo.
Non tutti i modelli termodinamici sono adeguati per tutti i tipi di miscele/sistemi. È facile farsi ingannare da un modello apparentemente adatto al proprio sistema, perché restituirà sempre un risultato, che può essere corretto o meno a seconda di una serie di fattori:
È necessario sapere a priori cosa aspettarsi da un calcolo flash. Ad esempio, per una miscela di idrocarburi con acqua, ci si aspetta una scissione della fase liquida perché l’acqua e gli idrocarburi sono quasi completamente immiscibili. In questo caso, l’algoritmo VLE Flash non è adatto per i calcoli di equilibrio. È necessario utilizzare uno degli algoritmi flash trifase disponibili.
Calcolo della velocità di trasferimento del calore attraverso pareti composite
Questa è un’esercitazione per alcune delle più recenti formule di Excel che manipolano gli array, con il calcolo del trasferimento di calore come esempio scelto al posto dell’inventario delle banane e degli stipendi dei dipendenti. Gran parte dei calcoli sul trasferimento di calore consiste semplicemente nel cercare le proprietà intrinseche dei materiali con cui si lavora, e queste funzioni lo rendono facile. Spero di ispirare qualcuno a fare un uso efficiente di queste funzioni.
Per ora ci occupiamo solo della fase 1. Le fasi da 2 a 5 saranno presentate in un altro post, se il feedback che abbiamo ricevuto è stato utile. Ricordate che ci sono MOLTI modi per risolvere questi problemi in Excel; questo è solo un esempio. Questo esempio aggiunge un po’ di complicazione in più per mostrare altre funzioni.
Supponiamo di essere interessati all’isolamento A. Per estrarre la linea della temperatura da questi dati utilizziamo la nostra prima funzione semi-nuova di array: XLOOKUP. I più esperti di Excel ricorderanno che HLOOKUP e VLOOKUP erano limitati per qualsiasi caso non semplice, ma vi assicuro che il nuovo XLOOKUP è avanti anni luce rispetto ai suoi predecessori.
Calcolo del valore U della finestra
DSFT dispone di un’ampia gamma di risorse on line gratuite per eseguire una vasta gamma di calcoli di processi termici, tra cui la sterilizzazione a calore secco (FH) e la depirogenazione (FD o FP). Questa pagina fornisce l’accesso a una serie di fogli di calcolo Microsoft Excel che possono essere scaricati con una piccola donazione e funzionano su PC o Mac senza accesso a Internet. In generale, questi fogli di calcolo sono simili alle corrispondenti applicazioni gratuite presenti su questo sito.
3) Una cartella di lavoro Excel che utilizza coefficienti non macro per implementare entrambe le regole di Simpson e la regola del trapezio per calcolare i valori F. Questo download contiene anche un foglio di calcolo per convertire i valori Z in Fahrenheit o Celsius nel sistema di misura desiderato e un documento PDF che elenca i valori D, F, Z e le temperature di riferimento per i principali organismi di deterioramento importanti per la lavorazione di alimenti a bassa acidità e acidi. Viene inoltre fornito un link a una risorsa online gratuita che riporta i dati sulla resistenza termica di molti organismi patogeni e di deterioramento importanti per l’industria alimentare e farmaceutica.