Isı geçiş hızı Q̇
Kararlı durumda duvardan birim zamanda aktarılan ısı.
Isı mühendisliği · Isı transferi · iletim
Isı iletimi hesaplayıcı — Fourier yasası
Homojen düz bir duvardan kararlı ısı iletimini hesaplayın veya gerekli kalınlık ya da ısıl iletkenliği belirleyin.
Oluşturulma v1.0
Yazar: Thibaut Grzelak, Mekanik Hesap Mühendisi
02
|ΔT|Sonuçlar
Gerekli kalınlık e
Belirtilen ısı geçiş hızına karşılık gelen duvar kalınlığı.
Gerekli ısıl iletkenlik k
W/(m·K)
Belirtilen ısı geçiş hızına karşılık gelen ısıl iletkenlik.
Isı akısı q″
W/m²
Birim alan başına aktarılan ısı geçiş hızı.
Isıl direnç R
K/W
Girilen alan için toplam iletim ısıl direnci.
Alan başına ısıl direnç R″
m²·K/W
Birim alan başına iletim ısıl direnci.
Bağıntı ve sayısal yerine koymaFourier · 1D
Q̇ = k · A · ΔT / eq″ = k · ΔT / eR = e / (k · A)R″ = e / kQ̇Isı geçiş hızı Q̇W
q″Isı akısı q″W/m²
kIsıl iletkenlik kW/(m·K)
AAlan Am²
eKalınlık em
ΔTSıcaklık farkı ΔTK
Bağıntı ve sayısal yerine koyma
ΔT = 20 K
Q̇ = 0.04 × 10 × 20 / 0.2 = 40 WKararlı ve tek boyutlu ısı iletimi. Sabit alanlı ve sabit k değerli homojen düz duvar.
01Formüller ve semboller
Kullanılan formüller
Q̇
k · A · ΔT / eQ̇ = k·A·ΔT/eq″
k · ΔT / eq″ = k·ΔT/eR
e / (k · A)R = e/(k·A)R″
e / kR″ = e/ke / k
e = kAΔT/Q̇ ; k = Q̇e/(AΔT)e = kAΔT/Q̇ ; k = Q̇e/(AΔT)02Varsayımlar ve sınırlar
Geçerlilik alanı
- Kararlı ve tek boyutlu ısı iletimi.
- Sabit alanlı ve sabit k değerli homojen düz duvar.
- İç ısı üretimi ve temas direnci yoktur.
- Yüzey taşınımı ve ışınım dahil değildir.
- Çok katmanlı duvarlar, silindirik geometriler ve ısı köprüleri model dışındadır.
- Bu hesap norm uygunluk kontrolü değildir.
03Doğrulama örneği
Referans sayısal durum
- Referans: k = 0,04 W/(m·K), A = 10 m², e = 0,20 m, ΔT = 20 K.
- Q̇ = 40 W ve q″ = 4 W/m².
- R = 0,5 K/W ve R″ = 5 m²·K/W.
- Ters hesaplar e = 0,20 m ve k = 0,04 W/(m·K) verir.
04Kaynaklar
Teknik kaynaklar
- MIT OpenCourseWare — Heat Transfer: Fourier conduction through a plane wall.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.