Warmteverlies per lengte q′
W/m
Overgedragen warmtevermogen per buislengte.
Warmteleer · Warmteoverdracht · geleiding
Cilindrische warmtegeleiding — warmteverlies buis berekenen
Bereken stationaire warmtegeleiding door één homogene cilindrische laag uit binnendiameter, dikte, warmtegeleidbaarheid en temperatuurverschil tussen de oppervlakken.
Aangemaakt op v1.0
Door Thibaut Grzelak, Ingenieur mechanische berekeningen
02
q′Resultaten
Warmtestroom Q̇
Warmte die in stationaire toestand per tijdseenheid door de wand wordt overgedragen.
Warmteweerstand per lengte R′
K·m/W
Cilindrische geleidingsweerstand per lengte-eenheid.
Warmteweerstand R
K/W
Totale geleidende warmteweerstand over de ingevoerde lengte.
Buitendiameter D₂
Berekende buitendiameter met D₂ = D₁ + 2e.
Stationaire eendimensionale radiale warmtegeleiding. Eén homogene cilindrische laag met constante warmtegeleidbaarheid k.
01Formules en symbolen
Gebruikte formules
R′
ln(r₂ / r₁) / (2πk)Warmteweerstand per lengte R′q′
ΔT / R′Warmteverlies per lengte q′Q̇
q′ · LWarmtestroom Q̇R
R′ / LWarmteweerstand RD₂
D₁ + 2eBuitendiameter D₂02Aannames en beperkingen
Toepassingsgebied
- Stationaire eendimensionale radiale warmtegeleiding.
- Eén homogene cilindrische laag met constante warmtegeleidbaarheid k.
- D₁ is de diameter van het binnenoppervlak van de geleidende laag; gebruik bij isolatie de buitendiameter van de buis onder de isolatie.
- Tₕ en T𝒸 zijn oppervlaktetemperaturen van de laag, niet de temperatuur van vloeistof of omgevingslucht.
- Convectie, straling, contactweerstand, steunen en axiale geleiding zijn niet opgenomen.
- De berekening is een schatting van alleen geleiding en geen normtoets.
03Validatievoorbeeld
Numerieke referentiecase
- Referentie: D₁ = 0,10 m, e = 0,05 m, k = 0,04 W/(m·K), L = 10 m en ΔT = 20 K.
- D₂ = 0,20 m en R′ = 2,757945 K·m/W.
- q′ = 7,251776 W/m.
- Q̇ = 72,517762 W en R = 0,2757945 K/W.
04Bronnen
Technische bronnen
- Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: steady radial conduction through cylinders.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.