Kehilangan panas per panjang q′
W/m
Laju perpindahan panas per satuan panjang pipa.
Rekayasa termal · Perpindahan panas · konduksi
Kalkulator konduksi silinder — kehilangan panas pipa
Hitung konduksi tunak melalui satu lapisan silinder homogen dari diameter dalam, ketebalan, konduktivitas, dan perbedaan suhu permukaan.
Dibuat v1.0
Oleh Thibaut Grzelak, Insinyur Analisis Mekanik
02
q′Hasil
Laju panas Q̇
Panas yang menembus dinding per satuan waktu pada kondisi tunak.
Tahanan termal per panjang R′
K·m/W
Tahanan konduksi silinder per satuan panjang.
Tahanan termal R
K/W
Tahanan termal konduksi total untuk panjang yang dimasukkan.
Diameter luar D₂
Diameter luar hasil perhitungan D₂ = D₁ + 2e.
Konduksi radial tunak satu dimensi. Satu lapisan silinder homogen dengan konduktivitas termal k konstan.
01Rumus dan simbol
Rumus yang digunakan
R′
ln(r₂ / r₁) / (2πk)Tahanan termal per panjang R′q′
ΔT / R′Kehilangan panas per panjang q′Q̇
q′ · LLaju panas Q̇R
R′ / LTahanan termal RD₂
D₁ + 2eDiameter luar D₂02Asumsi dan batasan
Batas keberlakuan
- Konduksi radial tunak satu dimensi.
- Satu lapisan silinder homogen dengan konduktivitas termal k konstan.
- D₁ adalah diameter permukaan dalam lapisan konduktif; untuk isolasi gunakan diameter luar pipa di bawah isolasi.
- Tₕ dan T𝒸 adalah suhu permukaan lapisan, bukan suhu fluida dan udara sekitar.
- Konveksi, radiasi, tahanan kontak, penyangga, dan konduksi aksial tidak termasuk.
- Perhitungan ini adalah estimasi fisik khusus konduksi, bukan pemeriksaan kepatuhan standar.
03Contoh validasi
Kasus numerik acuan
- Kasus acuan: D₁ = 0,10 m, e = 0,05 m, k = 0,04 W/(m·K), L = 10 m dan ΔT = 20 K.
- D₂ = 0,20 m dan R′ = 2,757945 K·m/W.
- q′ = 7,251776 W/m.
- Q̇ = 72,517762 W dan R = 0,2757945 K/W.
04Referensi
Referensi teknis
- Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: steady radial conduction through cylinders.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.