Tepelná ztráta na délku q′
W/m
Přenesený tepelný výkon na jednotku délky potrubí.
Tepelná technika · Přenos tepla · vedení
Kalkulačka válcového vedení tepla — tepelná ztráta potrubí
Vypočítejte ustálené vedení tepla jednou homogenní válcovou vrstvou z vnitřního průměru, tloušťky, vodivosti a rozdílu povrchových teplot.
Vytvořeno v1.0
Autor: Thibaut Grzelak, Inženýr mechanických výpočtů
02
q′Výsledky
Tepelný výkon Q̇
Teplo přenesené stěnou za jednotku času v ustáleném stavu.
Tepelný odpor na délku R′
K·m/W
Válcový vodivý odpor vztažený na jednotku délky.
Tepelný odpor R
K/W
Celkový vodivý tepelný odpor pro zadanou délku.
Vnější průměr D₂
Vypočtený vnější průměr podle D₂ = D₁ + 2e.
Ustálené jednorozměrné radiální vedení tepla. Jedna homogenní válcová vrstva s konstantní tepelnou vodivostí k.
01Vzorce a symboly
Použité vzorce
R′
ln(r₂ / r₁) / (2πk)Tepelný odpor na délku R′q′
ΔT / R′Tepelná ztráta na délku q′Q̇
q′ · LTepelný výkon Q̇R
R′ / LTepelný odpor RD₂
D₁ + 2eVnější průměr D₂02Předpoklady a omezení
Rozsah platnosti
- Ustálené jednorozměrné radiální vedení tepla.
- Jedna homogenní válcová vrstva s konstantní tepelnou vodivostí k.
- D₁ je průměr vnitřního povrchu vodivé vrstvy; u izolace použijte vnější průměr potrubí pod izolací.
- Tₕ a T𝒸 jsou povrchové teploty vrstvy, nikoli teplota média a okolního vzduchu.
- Konvekce, sálání, kontaktní odpor, podpěry a axiální vedení nejsou zahrnuty.
- Výpočet je pouze fyzikální odhad vedení a není normovou kontrolou.
03Ověřovací příklad
Referenční numerický případ
- Referenční případ: D₁ = 0,10 m, e = 0,05 m, k = 0,04 W/(m·K), L = 10 m a ΔT = 20 K.
- D₂ = 0,20 m a R′ = 2,757945 K·m/W.
- q′ = 7,251776 W/m.
- Q̇ = 72,517762 W a R = 0,2757945 K/W.
04Reference
Technické reference
- Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: steady radial conduction through cylinders.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.