Hőáram Q̇
A falon állandósult állapotban időegység alatt átadott hő.
Hőtechnika · Hőátadás · hővezetés
Hővezetési kalkulátor — Fourier-törvény
Számítsa ki a homogén sík falon át történő állandósult hővezetést, vagy határozza meg a szükséges vastagságot vagy hővezetési tényezőt.
Létrehozva v1.0
Szerző: Thibaut Grzelak, Mechanikai számításokkal foglalkozó mérnök
02
|ΔT|Eredmények
Szükséges vastagság e
A megadott hőáramhoz tartozó falvastagság.
Szükséges hővezetési tényező k
W/(m·K)
A megadott hőáramhoz tartozó hővezetési tényező.
Hőfluxus q″
W/m²
Egységnyi felületre jutó átadott hőáram.
Hőellenállás R
K/W
A fal teljes vezetési hőellenállása a megadott felületre.
Felületi hőellenállás R″
m²·K/W
Egységnyi felületre vonatkoztatott vezetési hőellenállás.
Összefüggés és számszerű behelyettesítésFourier · 1D
Q̇ = k · A · ΔT / eq″ = k · ΔT / eR = e / (k · A)R″ = e / kQ̇Hőáram Q̇W
q″Hőfluxus q″W/m²
kHővezetési tényező kW/(m·K)
AFelület Am²
eVastagság em
ΔTHőmérséklet-különbség ΔTK
Összefüggés és számszerű behelyettesítés
ΔT = 20 K
Q̇ = 0.04 × 10 × 20 / 0.2 = 40 WÁllandósult, egydimenziós hővezetés. Homogén sík fal állandó felülettel és állandó k értékkel.
01Képletek és jelölések
Alkalmazott képletek
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)02Feltételezések és korlátok
Érvényességi tartomány
- Állandósult, egydimenziós hővezetés.
- Homogén sík fal állandó felülettel és állandó k értékkel.
- Nincs belső hőtermelés és érintkezési hőellenállás.
- A felületi konvekció és sugárzás nincs figyelembe véve.
- Többrétegű falak, hengeres geometriák és hőhidak nem részei a modellnek.
- A számítás nem szabványossági ellenőrzés.
03Ellenőrző példa
Referencia-számítás
- Referencia: k = 0,04 W/(m·K), A = 10 m², e = 0,20 m, ΔT = 20 K.
- Q̇ = 40 W és q″ = 4 W/m².
- R = 0,5 K/W és R″ = 5 m²·K/W.
- Az inverz számítások e = 0,20 m és k = 0,04 W/(m·K) értéket adnak.
04Hivatkozások
Műszaki hivatkozások
- MIT OpenCourseWare — Heat Transfer: Fourier conduction through a plane wall.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.