Pierdere termică liniară q′
W/m
Puterea termică transferată pe unitatea de lungime a conductei.
Inginerie termică · Transfer termic · conducție
Calculator conducție cilindrică — pierdere termică în conductă
Calculați conducția staționară printr-un strat cilindric omogen din diametrul interior, grosime, conductivitate și diferența de temperatură între suprafețe.
Creat la v1.0
De Thibaut Grzelak, Inginer de calcul mecanic
02
q′Rezultate
Putere termică Q̇
Căldura transferată prin perete pe unitatea de timp în regim staționar.
Rezistență termică liniară R′
K·m/W
Rezistența conductivă cilindrică raportată la unitatea de lungime.
Rezistență termică R
K/W
Rezistența termică conductivă totală pentru lungimea introdusă.
Diametru exterior D₂
Diametrul exterior calculat cu D₂ = D₁ + 2e.
Conducție radială unidimensională în regim staționar. Un singur strat cilindric omogen cu conductivitate termică k constantă.
01Formule și simboluri
Formule utilizate
R′
ln(r₂ / r₁) / (2πk)Rezistență termică liniară R′q′
ΔT / R′Pierdere termică liniară q′Q̇
q′ · LPutere termică Q̇R
R′ / LRezistență termică RD₂
D₁ + 2eDiametru exterior D₂02Ipoteze și limite
Domeniu de valabilitate
- Conducție radială unidimensională în regim staționar.
- Un singur strat cilindric omogen cu conductivitate termică k constantă.
- D₁ este diametrul suprafeței interioare a stratului conductor; pentru izolație folosiți diametrul exterior al conductei sub izolație.
- Tₕ și T𝒸 sunt temperaturi de suprafață ale stratului, nu temperaturile fluidului și aerului ambiant.
- Convecția, radiația, rezistența de contact, suporturile și conducția axială nu sunt incluse.
- Calculul este o estimare fizică numai a conducției și nu o verificare normativă.
03Exemplu de validare
Caz numeric de referință
- Caz de referință: D₁ = 0,10 m, e = 0,05 m, k = 0,04 W/(m·K), L = 10 m și ΔT = 20 K.
- D₂ = 0,20 m și R′ = 2,757945 K·m/W.
- q′ = 7,251776 W/m.
- Q̇ = 72,517762 W și R = 0,2757945 K/W.
04Referințe
Referințe tehnice
- Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: steady radial conduction through cylinders.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.