Potenza termica Q̇
Calore trasferito attraverso la parete per unità di tempo in regime stazionario.
Ingegneria termica · Scambio termico · conduzione
Calcolatore parete multistrato — resistenza termica
Calcola la conduzione stazionaria attraverso 2–4 strati piani in serie e la resistenza e caduta di temperatura di ogni strato.
Creato il v1.0
Di Thibaut Grzelak, Ingegnere di calcolo meccanico
02
ΣR″Risultati
Flusso termico q″
W/m²
Potenza termica trasferita per unità di superficie.
Resistenza areica totale R″tot
m²·K/W
Somma delle resistenze conduttive eᵢ/kᵢ degli strati attivi.
Resistenza termica totale Rtot
K/W
Resistenza conduttiva totale della parete per l’area inserita.
Conduttanza areica U
W/(m²·K)
Inverso della resistenza areica conduttiva totale, senza film convettivi.
R″tot = —Conduzione stazionaria monodimensionale attraverso strati piani in serie. Ogni strato è omogeneo con area e conducibilità termica costanti.
01Formule e simboli
Formule utilizzate
R″ᵢ
eᵢ / kᵢResistenza termica areica dello strato iR″tot
Σ(eᵢ / kᵢ)Somma delle resistenze degli strati in serieU
1 / R″totConduttanza areica della pareteq″
ΔT / R″totFlusso termico attraverso tutti gli stratiQ̇
A · q″Potenza termica totaleeᵢe₁ … eₙmkᵢk₁ … kₙW/(m·K)AArea Am²ΔTDifferenza di temperatura ΔTKR″ᵢResistenza termica areica dello strato im²·K/Wq″Flusso termico q″W/m²Q̇Potenza termica Q̇WUConduttanza areica UW/(m²·K)| # | e | k | R″ᵢ | ΔTᵢ |
|---|
02Ipotesi e limiti
Campo di validità
- Conduzione stazionaria monodimensionale attraverso strati piani in serie.
- Ogni strato è omogeneo con area e conducibilità termica costanti.
- Selezionare da 2 a 4 strati; ogni strato selezionato deve avere spessore strettamente positivo.
- Resistenze di contatto, convezione superficiale e irraggiamento non sono inclusi.
- Ponti termici, percorsi paralleli, umidità e geometrie cilindriche sono esclusi.
- Il valore U mostrato rappresenta solo la conduzione degli strati inseriti e non è un valore U normativo dell’assemblaggio.
03Esempio di validazione
Caso numerico di riferimento
- Caso di riferimento: A = 10 m² e ΔT = 20 K con tre strati attivi.
- 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 e Q̇ = 74,074 W per A = 10 m².
04Riferimenti
Riferimenti tecnici
- MIT OpenCourseWare — Thermal Resistance Circuits: composite slab with resistances in series.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.