Розуміння теплопровідності є важливим у багатьох інженерно-наукових застосувань. Ця стаття забезпечує покрокові приклади для розрахунку як стаціонарних, так і з рухомих теплопровідних процесів, що допомагають уточнювати процеси, залучені.

Стюардеса-Державна теплопровідність

Стейкі-стадійне теплопровідність виникає при розподілі температури в матеріалі залишається незмінним протягом часу. Основне рівняння використовується Законом «Фур'є», що відноситься до теплофлюм до градієнта температури.

Наприклад, врахуйте металевий стрижень довжиною 2 метрів, з одним кінець при 100 ° С і іншим на 25 ° С. Для пошуку частоти теплопередачі використовуйте формулу:

Q = -kA(dT/dx)]

Де:

  • Q = ставка теплопередачі
  • k] = термопровідність
  • A] = перерізна зона
  • dT/dx = градієнтовний коефіцієнт температури

Припустимо теплопровідність 50 Вт/м·К та площа 0.01 м2, швидкість теплопередачі може бути розрахована як:

Q = (50)(0.01)(75) = 37,5 Вт]

Трансентне теплопровідність

Трансентне теплопровідність передбачає зміни температури протягом часу в межах матеріалу. Управляючий рівняння є рівнянням теплообливості, що розглядає як просторові, так і часові змінні.

Для простого випадку, наприклад, тонка плита, нагрівається на одній стороні, температура в певній точці і часу можна знайти за допомогою аналітичних рішень або чисельних методів, таких як скінченна різниця.

Наприклад, температура в центрі плити після певного часу може бути оцінена за допомогою наступної формули:

T(x,t) = T] // + (TPress - Тinitial[]]]]] * erf( x / (2√(αt))))]

Де:

  • erf = функція помилки
  • α] = термосифузійність
  • x = позиція в матеріалі
  • t] = час клаптяв

Використовуючи відомі значення, ця формула допомагає оцінити, як швидко проникнути тепло матеріалу з часом.