Puissance thermique Q̇
Chaleur transférée à travers la paroi par unité de temps en régime stationnaire.
Thermique · Transfert thermique · conduction
Calculateur de paroi multicouche — résistance thermique
Calculez la conduction stationnaire à travers 2 à 4 couches planes en série et identifiez la résistance ainsi que la chute de température de chaque couche.
Créé le v1.0
Par Thibaut Grzelak, ingénieur calcul mécanique
02
ΣR″Résultats
Flux thermique q″
W/m²
Puissance thermique transférée par unité de surface.
Résistance surfacique totale R″tot
m²·K/W
Somme des résistances conductrices eᵢ/kᵢ des couches actives.
Résistance thermique totale Rtot
K/W
Résistance conductrice totale de la paroi pour la surface saisie.
Conductance surfacique U
W/(m²·K)
Inverse de la résistance surfacique conductrice totale, sans films convectifs.
R″tot = —Régime stationnaire et conduction unidimensionnelle à travers des couches planes en série. Chaque couche est homogène, de surface constante et de conductivité thermique constante.
01Formules et symboles
Formules utilisées
R″ᵢ
eᵢ / kᵢRésistance surfacique de la couche iR″tot
Σ(eᵢ / kᵢ)Somme des résistances des couches en sérieU
1 / R″totConductance surfacique de la paroiq″
ΔT / R″totFlux thermique traversant toutes les couchesQ̇
A · q″Puissance thermique totaleeᵢe₁ … eₙmkᵢk₁ … kₙW/(m·K)ASurface Am²ΔTÉcart de température ΔTKR″ᵢRésistance surfacique de la couche im²·K/Wq″Flux thermique q″W/m²Q̇Puissance thermique Q̇WUConductance surfacique UW/(m²·K)| # | e | k | R″ᵢ | ΔTᵢ |
|---|
02Hypothèses et limites
Domaine de validité
- Régime stationnaire et conduction unidimensionnelle à travers des couches planes en série.
- Chaque couche est homogène, de surface constante et de conductivité thermique constante.
- Sélectionnez 2 à 4 couches ; chaque couche sélectionnée doit avoir une épaisseur strictement positive.
- Aucune résistance de contact, convection de surface ou radiation n’est incluse.
- Les ponts thermiques, chemins parallèles, humidité et géométries cylindriques sont hors périmètre.
- La conductance U affichée représente uniquement la conduction des couches saisies et ne constitue pas une valeur réglementaire globale.
03Exemple de vérification
Cas numérique de référence
- Cas de référence : A = 10 m² et ΔT = 20 K avec trois couches actives.
- e₁/k₁ = 0,10/0,04 = 2,50 ; e₂/k₂ = 0,05/0,50 = 0,10 ; e₃/k₃ = 0,10/1,00 = 0,10 m²·K/W.
- R″tot = 2,70 m²·K/W ; U = 0,37037 W/(m²·K).
- q″ = 7,4074 W/m² et Q̇ = 74,074 W pour A = 10 m².
04Références
Références techniques
- MIT OpenCourseWare — Thermal Resistance Circuits: composite slab with resistances in series.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.