Perdita termica lineare q′
W/m
Potenza termica trasferita per unità di lunghezza del tubo.
Ingegneria termica · Scambio termico · conduzione
Calcolatore conduzione cilindrica — perdita termica tubo
Calcola la conduzione stazionaria attraverso uno strato cilindrico omogeneo da diametro interno, spessore, conducibilità e differenza di temperatura tra le superfici.
Creato il v1.0
Di Thibaut Grzelak, Ingegnere di calcolo meccanico
02
q′Risultati
Potenza termica Q̇
Calore trasferito attraverso la parete per unità di tempo in regime stazionario.
Resistenza termica lineare R′
K·m/W
Resistenza conduttiva cilindrica per unità di lunghezza.
Resistenza termica R
K/W
Resistenza termica conduttiva totale sulla lunghezza inserita.
Diametro esterno D₂
Diametro esterno calcolato con D₂ = D₁ + 2e.
Conduzione radiale monodimensionale in regime stazionario. Un solo strato cilindrico omogeneo con conducibilità termica k costante.
01Formule e simboli
Formule utilizzate
R′
ln(r₂ / r₁) / (2πk)Resistenza termica lineare R′q′
ΔT / R′Perdita termica lineare q′Q̇
q′ · LPotenza termica Q̇R
R′ / LResistenza termica RD₂
D₁ + 2eDiametro esterno D₂02Ipotesi e limiti
Campo di validità
- Conduzione radiale monodimensionale in regime stazionario.
- Un solo strato cilindrico omogeneo con conducibilità termica k costante.
- D₁ è il diametro della superficie interna dello strato conduttivo; per l’isolamento usare il diametro esterno del tubo sotto l’isolante.
- Tₕ e T𝒸 sono temperature superficiali dello strato, non temperature del fluido o dell’aria ambiente.
- Convezione, irraggiamento, resistenze di contatto, supporti e conduzione assiale non sono inclusi.
- Il calcolo è una stima di sola conduzione e non una verifica normativa.
03Esempio di validazione
Caso numerico di riferimento
- Caso di riferimento: D₁ = 0,10 m, e = 0,05 m, k = 0,04 W/(m·K), L = 10 m e ΔT = 20 K.
- D₂ = 0,20 m e R′ = 2,757945 K·m/W.
- q′ = 7,251776 W/m.
- Q̇ = 72,517762 W e R = 0,2757945 K/W.
04Riferimenti
Riferimenti tecnici
- Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: steady radial conduction through cylinders.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.