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熱伝導の定義

熱伝導とは何ですか? 熱伝導は何のために使用されますか?

温度差のある材料は、高温領域から低温領域に熱、すなわちエネルギーを伝導します。 材料を通る伝導を理解し、例えば壁や管を通る熱流束を計算できることは、熱収支を実行し、次の設計計算を実行できるようにするために重要です:

  • 建物の設計:壁を通る熱流束の計算、熱利益か損失熱が最大限に活用されるように造るエネルギー効率/省エネのための必須の絶縁材の計算、特別で熱い/呼 : 管を通る熱流束の計算管の貝の熱交換器、版の熱交換器を大きさで分類するため。.. プロセスサービス

の場合、熱流束は冷却と加熱の両方の用途で計算できます。

各材料は熱を伝導する能力を特徴としています。 これは、一般的に指摘されている熱伝導率θに翻訳されています。 Γは、ある材料から別の材料に大きく変化する可能性があり、また温度によって変化する可能性があるので、注意する必要があります。 熱交換器の設計のように熱を伝導することが優先事項である場合、σは高くなければならず、絶縁が優先事項である場合、建物の設計やプロセスユニッ 材料の層の費用そして幅を最大限に活用している間ターゲット¡に達するために絶縁材の塗布の異なった材料を、特に関連付けることはまた可能であ

壁を通る熱伝導

図1 : 導電性材料の平面壁を通る熱流束⇒

壁を通る熱伝導

壁を通る熱伝導をどのように計算するのですか?

壁を通る伝導は簡単に表現することができます。 材料の熱伝導率が高く、その厚さが低い場合、伝導率は高くなります。 反対に、断熱材を探すと、材料の熱伝導率が低く、壁の厚さが大きい場合、伝導率は低くなります。

壁を通る伝導によって伝達される熱は、次のように表すことができます :

Q=U.A.Δ T

とともに:

Q=Wで伝達される熱
U=w/m2での全体的な熱伝達係数。

Φ=Q/A=U.Δ T

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

Φ=熱流束

w/m2
q=w
で伝達される熱U=w/m2での全体的な熱伝達係数。

単材料の単純な壁の場合、全体的な熱伝達は次のように表すことができます。

U=1/R=1/(e/λ)

とともに:

u=全体的な熱伝達w/m2の係数。°c
R=m2での熱伝達抵抗。°c/W
e=壁の厚さ(m)
θ=材料の熱伝導率(W/m)°c

単一の単材料壁については、式を次のように要約することができます :

Φ=Q/A=(Tskin1-Tskin2)/R=(Tskin1-Tskin2)/(e/θ)

とともに:

Tskin1=壁の表面の温度1℃で
Tskin2=壁の表面の温度2℃で

壁を通る熱伝導の例:夏には、唯一のレンガの壁で作られた家の所有者は、彼ができるように、彼の家の壁を介して送信する加熱を知りたい彼は省エネのために絶縁する必 煉瓦に0.8W/m/Kの伝導性があり、広い15cmである。 壁の長さは6m、高さは3mです。 彼は外側の表面で35度、内側の壁の表面で22度を測定します。

Φ=Q/A=(Tskin1-Tskin2)/R=(Tskin1-Tskin2)/(e/π) = (35-22)/(0.15/0.8) = 69.3 W/m2。°c

Q=Φ*A=69.3*6*3 =1248W=1.2kW

複合壁を通る熱伝導

低熱伝導率材料の層で壁を絶縁する方法は?

多くの場合、特に断熱材を探す場合、壁は単一の材料ではなく、異なる特性を持ついくつかの層の材料で作られています。 それは複合壁です。 壁の構造的な必要性をもたらしている材料と、断熱材を提供している材料を持つことが一般的です。

絶縁用複合壁を通る熱伝導
図2:絶縁材料の層で作られた複合壁を通る熱流束

平面平行壁の単純な幾何学的形状により、単純な壁のために開発された式は保存され、個々の層の抵抗を考慮するために複合壁の全体的な抵抗のみを再計算する必要がある。 合成の壁の場合には、それらの抵抗は付加的です。

厚さeiと導電率θ iのn層からなる壁を考えると、複合壁の総抵抗は次のようになります:

複合壁の熱伝導抵抗式

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