Laju panas Q̇
Panas yang menembus dinding per satuan waktu pada kondisi tunak.
Rekayasa termal · Perpindahan panas · konduksi
Koefisien perpindahan panas menyeluruh melalui dinding
Hitung perpindahan panas fluida panas → dinding → fluida dingin dengan menggabungkan kedua tahanan konveksi dan konduksi melalui dinding datar.
Dibuat v1.0
Oleh Thibaut Grzelak, Insinyur Analisis Mekanik
02
UHasil
Fluks panas q″
W/m²
Laju perpindahan panas per satuan luas.
Koefisien menyeluruh U
W/(m²·K)
Konduktansi area total termasuk kedua film konveksi dan dinding.
Tahanan area total R″tot
m²·K/W
Jumlah 1/hₕ + e/k + 1/h𝒸.
Tahanan termal total Rtot
K/W
Tahanan termal keseluruhan untuk luas yang dimasukkan.
R″h = — · R″wall = — · R″c = —Perpindahan panas tunak satu dimensi melalui dinding datar. Koefisien konveksi hₕ dan h𝒸 ditentukan dan seragam pada seluruh area.
01Rumus dan simbol
Rumus yang digunakan
R″h
1 / hₕTahanan konveksi sisi panasR″wall
e / kTahanan konduksi dindingR″c
1 / h𝒸Tahanan konveksi sisi dinginU
1 / (1/hₕ + e/k + 1/h𝒸)Koefisien perpindahan panas menyeluruhQ̇
U · A · ΔT∞Laju panas total| R″h | R″wall | R″c | ΔTₕ | ΔTwall | ΔT𝒸 |
|---|
02Asumsi dan batasan
Batas keberlakuan
- Perpindahan panas tunak satu dimensi melalui dinding datar.
- Koefisien konveksi hₕ dan h𝒸 ditentukan dan seragam pada seluruh area.
- Dinding homogen dengan konduktivitas k konstan dan tanpa pembangkitan panas internal.
- T∞,h dan T∞,c adalah suhu bulk fluida, bukan suhu permukaan dinding.
- Radiasi, tahanan kontak, jembatan termal, fouling, dan konduksi lateral tidak termasuk.
- Nilai U yang dihitung hanya berlaku untuk model yang dimasukkan dan bukan rating regulasi bangunan atau penukar panas.
03Contoh validasi
Kasus numerik acuan
- Kasus acuan: hₕ = 10, h𝒸 = 25 W/(m²·K), k = 0,5 W/(m·K), e = 0,10 m, A = 10 m² dan ΔT∞ = 20 K.
- R″h = 0,10; R″wall = 0,20; R″c = 0,04 m²·K/W; R″tot = 0,34 m²·K/W.
- U = 2,941176 W/(m²·K) dan q″ = 58,823529 W/m².
- Q̇ = 588,235294 W dan Rtot = 0,034 K/W.
04Referensi
Referensi teknis
- Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: convection and plane-wall thermal-resistance circuits.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.