Hőtechnika · Hőátadás · hővezetés

Hengeres hővezetés kalkulátor — cső hővesztesége

Számítsa ki az állandósult hővezetést egy homogén hengeres rétegen keresztül a belső átmérőből, vastagságból, hővezetési tényezőből és a felületi hőmérséklet-különbségből.

Létrehozva v1.0

Szerző: Thibaut Grzelak, Mechanikai számításokkal foglalkozó mérnök

Hőátadás · hővezetés
01Számítási adatok
TₕT𝒸q′D₂D₁ek
R′ = ln(r₂/r₁)/(2πk)Számítsa ki az állandósult hővezetést egy homogén hengeres rétegen keresztül a belső átmérőből, vastagságból, hővezetési tényezőből és a felületi hőmérséklet-különbségből.
W/(m·K)
02

Eredmények

q′
Hőáram Q̇
—

A falon állandósult állapotban időegység alatt átadott hő.

Hőellenállás egységnyi hosszra R′
—K·m/W

Egységnyi hosszra vonatkoztatott hengeres vezetési ellenállás.

Hőellenállás R
—K/W

Teljes vezetési hőellenállás a megadott hosszra.

Külső átmérő D₂
—

A D₂ = D₁ + 2e összefüggéssel számított külső átmérő.

Állandósult egydimenziós radiális hővezetés. Egy homogén hengeres réteg állandó k hővezetési tényezővel.

01Képletek és jelölések

Alkalmazott képletek

R′ln(r₂ / r₁) / (2πk)Hőellenállás egységnyi hosszra R′
q′ΔT / R′Hőveszteség egységnyi hosszra q′
Q̇q′ · LHőáram Q̇
RR′ / LHőellenállás R
D₂D₁ + 2eKülső átmérő D₂
02Feltételezések és korlátok

Érvényességi tartomány

  • Állandósult egydimenziós radiális hővezetés.
  • Egy homogén hengeres réteg állandó k hővezetési tényezővel.
  • D₁ a vezető réteg belső felületének átmérője; szigetelésnél a szigetelés alatti cső külső átmérőjét használja.
  • Tₕ és T𝒸 a réteg felületi hőmérsékletei, nem a közeg és a környezeti levegő hőmérsékletei.
  • Konvekció, sugárzás, érintkezési ellenállás, tartók és axiális hővezetés nincsenek figyelembe véve.
  • A számítás kizárólag vezetési becslés, nem szabványossági ellenőrzés.
03Ellenőrző példa

Referencia-számítás

  1. Referencia: D₁ = 0,10 m, e = 0,05 m, k = 0,04 W/(m·K), L = 10 m és ΔT = 20 K.
  2. D₂ = 0,20 m és R′ = 2,757945 K·m/W.
  3. q′ = 7,251776 W/m.
  4. Q̇ = 72,517762 W és R = 0,2757945 K/W.
04Hivatkozások

Műszaki hivatkozások

  1. Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: steady radial conduction through cylinders.
  2. NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.