hírek: a folyamatmérnök eszközei új címre költöznek, www.MyEngineeringTools.com, kattintson ide a webhely felfedezéséhez

a hővezetés meghatározása

mi a hővezetés ? Mire használják a hővezetést ?

a hőmérséklet-különbségnek alávetett anyag hőt, azaz energiát vezet a magas hőmérsékletről az alacsony hőmérsékletű területre. Az anyagon keresztüli vezetés megértése és például a falon vagy csövön keresztüli hőáram kiszámítása kulcsfontosságú a hőmérlegek elvégzéséhez és a következő tervezési számítások elvégzéséhez:

• épülettervezés: a falakon keresztüli hőáram kiszámítása, az épület energiahatékonyságához / energiamegtakarításához szükséges szigetelés kiszámítása a hőnyereség vagy hőveszteség optimalizálása érdekében, speciális meleg / hívó szoba kialakítása
• hőcserélő kialakítása : kiszámítása hőáram csöveken keresztül annak érdekében, hogy Méret cső shell hőcserélők, lemezes hőcserélő…

feldolgozási szolgáltatás esetén a hőáram kiszámítható mind a hűtési, mind a fűtési alkalmazásokhoz.

minden anyagot hővezető képesség jellemez. Ez egy hővezetési együtthatóban fordul elő, amelyet általában megemlítenek . Óvatosnak kell lennünk, mivel a különböző anyagokban a különböző anyagok nagyon eltérőek lehetnek, és a hőmérséklettől függően is változhatnak. Ha a hővezetés prioritás, mint például a hőcserélő tervezésénél, a xhamsternek magasnak kell lennie, míg ha az izolálás prioritás, például épület tervezése vagy csövek szigetelése a folyamategységek között, akkor a xhamsternek alacsonynak kell lennie. Lehetőség van különböző anyagok társítására is, különösen a szigetelési alkalmazásokban, annak érdekében, hogy elérjék a célt, miközben optimalizálják az anyagrétegek költségét és szélességét.

1. ábra : Hőáram a vezetőképességű anyag síkfalán keresztül!

hővezetés a falon keresztül

hogyan számítsuk ki a falon keresztüli hővezetést ?

a falon keresztüli vezetés egyszerűen kifejezhető. A vezetőképesség nagyobb lesz, ha az anyag hővezető képessége nagyobb, vastagsága pedig alacsony. Éppen ellenkezőleg, ha szigetelést keresnek, a vezetőképesség alacsonyabb lesz, ha az anyag hővezető képessége alacsony, a falvastagság pedig nagy.

a falon keresztül történő vezetéssel átvitt hő a következőképpen fejezhető ki :

Q = U. A. ons

val vel :

Q = hőátadási együttható W-ben
U = teljes hőátadási együttható W/m2-ben.°c
A = hőátadás terület m2
ΔT = hőmérséklet különbség minden felületet a fal °c

A hőáram, amely a hőt át, hogy az adott funkció a hőcserélő felület, lehet kiszámítani, az alábbi módon :

Φ = Q/A = U. ΔT

A :

Φ = hőáram W/m2
Q = hő át a W
U = teljes hőátadási tényező W/m2.C
a = hőátadási terület m2-ben
XHAMSTERT = hőmérsékletkülönbség a fal minden egyes felületén, C-ben

egyszerű fal, monoanyag esetében a teljes hőátadás a következőkkel fejezhető ki :

U = 1/R = 1/(e/KB)

a következővel :

U = teljes hőátadási együttható W/m2-ben.C
r = hőátadási ellenállás m2-ben.ca/W
e = falvastagság m-ben
CA = anyag hővezető képessége W / m-ben. ca / c

egyetlen egyanyagú fal esetében a kifejezések így foglalhatók össze: :

ons = Q/A = (Skin1-Skin2)/R = (Skin1-Skin2)/(e/ons)

C:

cm:

Skin1 = hőmérséklet a fal felületén 1 a CA-ban
Czin2 = hőmérséklet a fal felületén 2 a CA-ban

példa hővezetés a falon keresztül: nyáron a csak Téglafalakból készült ház tulajdonosa meg akarja tudni a ház falán keresztül továbbított fűtést, hogy eldönthesse, kell-e szigetelnie az energiamegtakarítás érdekében. A téglák vezetőképessége 0,8 W/m/K, szélessége 15 cm. A fal 6 m hosszú / 3 m magas. A külső felületen 35, a belső fal felületén 22 fokot mér.

ons = Q / A = (Cskin1-Cskin2) / C = (cskin1-cskin2)/(e / KB) = (35-22)/(0.15/0.8) = 69.3 W / m2.oni C

Q = 6*A = 69.3*6*3 = 1248 W = 1,2 kW

hővezetés kompozit falon keresztül

hogyan lehet szigetelni egy falat alacsony hővezető anyagú réteggel ?

sok esetben, különösen akkor, ha szigetelést keresnek, a fal nem egyetlen anyagból készül, hanem több, különböző tulajdonságokkal rendelkező anyagrétegből. Ez egy összetett fal. Ezután gyakori, hogy van olyan anyag, amely a fal szerkezeti igényét hozza, valamint olyan anyag, amely szigetelést biztosít.

a sík – párhuzamos falak egyszerű geometriája miatt az egyszerű falra kifejlesztett kifejezések konzerválódnak, csak a kompozit fal globális ellenállását kell újraszámolni az egyes rétegek ellenállásának figyelembevétele érdekében. Kompozit falak esetén ezek az ellenállások additív.

figyelembe véve az n ei vastagságú és vezetőképességű rétegekből álló falakat, az összetett fal teljes ellenállása a következő lesz :