قانون چهاربر توصیف رفتار گرما از طریق مواد است. ضروری است برای تجزیه و تحلیل انتقال دما در ساختارهای چند لایه ای مانند سیستم های عایق یا مواد کامپوزیت. محاسبات دقیق کمک در طراحی راه حل های مدیریت حرارتی کارآمد.

درک قانون چهار بعدی

قانون چهاربر می گوید که گرمای هوا، نسبت به گرادینت دمای منفی در سراسر ماده است:

[[ویرایش] [۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱۰]]

در جایی که هدایت حرارتی است گرادیان درجه حرارت است و q شار حرارت است.

محاسبه در ساختار چند لایه

در ساختارهای چند لایه، هر لایه دارای هدایت حرارتی و ضخامت خود است.انتقال کلی گرما بستگی به سری لایه ها و خواص آن دارد.

مقاومت در برابر مقاومت، R complete [FLT 1]، مجموع مقاومت های فردی است:

[[ویرایش] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۲]] [۲] [۱] [۱] [۱] [۲] [۱] [۱] [۱] [۲] [۱] [۲] [۱] [۱] [۲] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۳] [۱] [۱] [۱] [۲] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۱] [۲] [۱] [۱] [۲] [۲] [۱] [۲] [۱] [۱] [۲] [۱] [۲] [۲] [۱] [۲] [۲] [۲] [۲] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۲] [۱] [۱] [۱] [۲] [۲] [۲] [۱] [۱

در جایی که i و k i ضخامت و هدایت حرارتی هر لایه محاسبه می شود، آنگاه شار حرارت می تواند با استفاده از تفاوت دما در کل ساختار محاسبه شود:

[[ویرایش] [۱] [۱۰] [۱] [۱]

مثال عملی

یک دیوار سه لایه را با خواص شناخته شده در نظر بگیرید.با محاسبه مقاومت هر لایه و خلاصه آنها، میزان انتقال حرارت کلی می تواند تعیین شود.این به ارزیابی عملکرد عایق و بهره وری حرارتی کمک می کند.

  • ضخامت لایه لایه لایه
  • هدایت حرارتی
  • تفاوت دما
  • مقاومت کامل
  • گرمای حرارتی