Puissance thermique Q̇
Chaleur transférée à travers la paroi par unité de temps en régime stationnaire.
Thermique · Transfert thermique · conduction
Calculateur de conduction thermique — loi de Fourier
Calculez le transfert thermique stationnaire à travers une paroi plane homogène, ou retrouvez l’épaisseur ou la conductivité requise.
Créé le v1.0
Par Thibaut Grzelak, ingénieur calcul mécanique
02
|ΔT|Résultats
Épaisseur requise e
Épaisseur de paroi correspondant à la puissance thermique imposée.
Conductivité requise k
W/(m·K)
Conductivité thermique correspondant à la puissance thermique imposée.
Flux thermique q″
W/m²
Puissance thermique transférée par unité de surface.
Résistance thermique R
K/W
Résistance thermique conductrice totale pour la surface saisie.
Résistance surfacique R″
m²·K/W
Résistance thermique conductrice ramenée à l’unité de surface.
Relation et application numériqueFourier · 1D
Q̇ = k · A · ΔT / eq″ = k · ΔT / eR = e / (k · A)R″ = e / kQ̇Puissance thermique Q̇W
q″Flux thermique q″W/m²
kConductivité thermique kW/(m·K)
ASurface Am²
eÉpaisseur em
ΔTÉcart de température ΔTK
Relation et application numérique
ΔT = 20 K
Q̇ = 0.04 × 10 × 20 / 0.2 = 40 WRégime stationnaire et conduction unidimensionnelle. Paroi plane homogène, surface constante et conductivité k constante.
01Formules et symboles
Formules utilisées
Q̇
k · A · ΔT / eQ̇ = k·A·ΔT/eq″
k · ΔT / eq″ = k·ΔT/eR
e / (k · A)R = e/(k·A)R″
e / kR″ = e/ke / k
e = kAΔT/Q̇ ; k = Q̇e/(AΔT)e = kAΔT/Q̇ ; k = Q̇e/(AΔT)02Hypothèses et limites
Domaine de validité
- Régime stationnaire et conduction unidimensionnelle.
- Paroi plane homogène, surface constante et conductivité k constante.
- Aucune génération interne de chaleur et aucune résistance de contact.
- Convection aux surfaces et rayonnement non inclus.
- Parois multicouches, géométries cylindriques et ponts thermiques hors périmètre.
- Ce calcul physique ne constitue pas une vérification réglementaire.
03Exemple de vérification
Cas numérique de référence
- Cas de référence : k = 0,04 W/(m·K), A = 10 m², e = 0,20 m et ΔT = 20 K.
- Q̇ = 40 W et q″ = 4 W/m².
- R = 0,5 K/W et R″ = 5 m²·K/W.
- Les calculs inverses redonnent e = 0,20 m et k = 0,04 W/(m·K).
04Références
Références techniques
- MIT OpenCourseWare — Heat Transfer: Fourier conduction through a plane wall.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.