Hőáram Q̇
A falon állandósult állapotban időegység alatt átadott hő.
Hőtechnika · Hőátadás · hővezetés
Többrétegű fal kalkulátor — hőellenállás
Számítsa ki az állandósult hővezetést 2–4 sík rétegen keresztül soros kapcsolásban, valamint az egyes rétegek ellenállását és hőmérsékletesését.
Létrehozva v1.0
Szerző: Thibaut Grzelak, Mechanikai számításokkal foglalkozó mérnök
02
ΣR″Eredmények
Hőfluxus q″
W/m²
Egységnyi felületre jutó átadott hőáram.
Teljes felületi hőellenállás R″tot
m²·K/W
Az aktív rétegek eᵢ/kᵢ vezetési ellenállásainak összege.
Teljes hőellenállás Rtot
K/W
A fal teljes vezetési hőellenállása a megadott felületre.
Felületi hővezetés U
W/(m²·K)
A teljes vezetési felületi ellenállás reciproka, felületi filmek nélkül.
R″tot = —Állandósult egydimenziós hővezetés sorba kapcsolt sík rétegeken keresztül. Minden réteg homogén, állandó felülettel és állandó hővezetési tényezővel.
01Képletek és jelölések
Alkalmazott képletek
R″ᵢ
eᵢ / kᵢAz i. réteg felületi hőellenállásaR″tot
Σ(eᵢ / kᵢ)A sorba kapcsolt rétegellenállások összegeU
1 / R″totA fal felületi hővezetéseq″
ΔT / R″totHőfluxus az összes rétegen keresztülQ̇
A · q″Teljes hőárameᵢe₁ … eₙmkᵢk₁ … kₙW/(m·K)AFelület Am²ΔTHőmérséklet-különbség ΔTKR″ᵢAz i. réteg felületi hőellenállásam²·K/Wq″Hőfluxus q″W/m²Q̇Hőáram Q̇WUFelületi hővezetés UW/(m²·K)| # | e | k | R″ᵢ | ΔTᵢ |
|---|
02Feltételezések és korlátok
Érvényességi tartomány
- Állandósult egydimenziós hővezetés sorba kapcsolt sík rétegeken keresztül.
- Minden réteg homogén, állandó felülettel és állandó hővezetési tényezővel.
- Válasszon 2–4 réteget; minden kiválasztott réteg vastagságának szigorúan pozitívnak kell lennie.
- Érintkezési ellenállás, felületi konvekció és sugárzás nincs figyelembe véve.
- Hőhidak, párhuzamos hőutak, nedvesség és hengeres geometriák nem részei a modellnek.
- A megjelenített U csak a megadott rétegek vezetését jelenti, nem teljes szerkezeti szabványérték.
03Ellenőrző példa
Referencia-számítás
- Referencia: A = 10 m² és ΔT = 20 K három aktív réteggel.
- 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 és Q̇ = 74,074 W, A = 10 m² esetén.
04Hivatkozások
Műszaki hivatkozások
- MIT OpenCourseWare — Thermal Resistance Circuits: composite slab with resistances in series.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.