열전도는 많은 엔지니어링 및 과학 응용 분야에 필수적입니다. 이 문서는 안정된 상태와 일시적인 열전도 모두 계산을 위한 단계별 예제를 제공하여 프로세스를 명확하게 합니다.

Steady-State 열전도

Steady-state 열전도는 재료 내에서 온도 분포가 일정한 시간에 발생했을 때 발생합니다. 사용 된 기본 방정식은 온도 기온 기온 기온변화에 열 유출을 넓히는 4ier의 법입니다.

예를 들어, 금속 막대를 2 미터 길이로 고려하여 100°C에서 1개의 끝과 25°C에서 다른 쪽. 열 이동율을 찾기 위해, 공식을 사용하십시오:

Q = -kA(dT/dx)

위치:

  • Q = 열전사율
  • k = 열전도율
  • A = 단면 면적
  • dT/dx = 온도 기온변화도

50 W/m·K의 열전도율과 0.01 m2의 지역, 열전달 비율은 다음과 같이 산출될 수 있습니다:

Q = (50)(0.01)(75) = 37.5 W

동적인 열전도

온도가 온도가 재료 내에서 시간이 지남에 따라 변화합니다. 지배식은 열 확산식이며, 이는 공간과 임시 변수를 고려합니다.

간단한 경우, 얇은 슬래브가 한쪽에 가열 된 것과 같은 특정 지점의 온도와 시간은 분석 솔루션 또는 숫자 방법을 사용하여 찾을 수 있습니다.

예를 들어, 특정 시간 후에 슬랩의 중심에있는 온도는 다음과 같은 공식을 사용하여 예상 될 수 있습니다.

T(x,t) = Tinitial + (Tsurface - T]initial]) * erf(x / (2√(αt)) ]

위치:

  • erf = 오류 함수
  • α = 열 확산
  • x = 재료 내 위치
  • t = 시간의 탈출

알려진 값으로,이 수식은 신속하게 재료를 시간이 지남에 따라 얼마나 열을 예측하는 데 도움이됩니다.