science >> Wetenschap >  >> Fysica

Berekening van warmteflux

Warmteflux, of warmteoverdracht per eenheid oppervlak, is een nuttige hoeveelheid voor toepassingen zoals het bepalen van de overdracht van energie van een brandstofplaat naar werkvloeistof, zoals in een reactor met water onder druk. >

Meet de systeemparameters. Inclusief uniforme dikte van het materiaal waardoor warmte stroomt, en noem het wanddikte, d. Inclusief thermische geleidbaarheid, k, van dit materiaal. Meet (of schat uit systeemontwerpparameters) de warme temperatuur (zoals die van een warmtebron), Thot. Meet de koude temperatuur (zoals die van een werkende vloeistof), Tcold.

Bereken de warmteoverdrachtssnelheid, Q. Q wordt gemeten in eenheden energie per tijdseenheid, zoals BTU /uur of Watt. Voor een muur met uniforme dikte d, met een thermische geleidbaarheid van k, een oppervlakte van A, een hoge temperatuur, Thot en koude temperatuur, Tcold, los Q op met de volgende vergelijking: Q = k * A (Thot - Tcold) /d. Bijvoorbeeld, ijzer gebruiken met ak = 79,5 (Watt /m K), een muur van 1 cm dik, geanalyseerd over 1 vierkante meter, en Thot-Tcold = 111C (of graden K, equivalent), Q = 882,450 Watts

Verwijder eenheden van oppervlakte, A, om warmtestroom te krijgen, Q ". Verdeel Q door het gebied, A, je gebruikte om op te lossen voor Q sinds Q" = Q /A. De warmtestroom Q "in de bovenstaande stap is bijvoorbeeld 882,450 Watt /1 m ^ 2 = 882,450 Watt /m ^ 2. Merk op dat u het gebied in de oorspronkelijke Q-berekening moest opnemen om de metereenheid in de waarde van k.