Wärmeübertragung
Conduction, convection, radiation; thermal resistance
Über dieses Tool
Stationären Wärmestrom durch eine homogene Schicht, zwischen Oberfläche und Fluid oder zwischen grauer Oberfläche und großer Umgebung vergleichen. Fläche und Temperaturen in °C eingeben. Bei Konvektion ist T₁ die Oberfläche, T₂ das Fluid; bei Strahlung ist T₂ die Umgebungstemperatur. Positive Leistung fließt von 1 nach 2, negative in Gegenrichtung.
Leitung: Q̇ = kA(T₁−T₂)/L, R = L/(kA), U = k/L. Dieser U-Wert umfasst nur die eingegebene Schicht, ohne Kontakt- oder Oberflächenwiderstände. Konvektion: Q̇ = hA(T₁−T₂), R = 1/(hA). Material- und Strömungsauswahl liefern veränderbare Beispielwerte, keine zertifizierten oder temperaturabhängigen Eigenschaften. Eigene Koeffizienten setzen die Auswahl auf Eigener Wert.
Strahlung: Q̇ = εσA(T₁⁴−T₂⁴), absolute Temperaturen in Kelvin, σ = 5.670374419×10⁻⁸ W/(m²·K⁴). Angenommen wird eine diffus graue Fläche in einer großen isothermen Umgebung mit Sichtfaktor 1; kein allgemeiner Austausch zweier endlicher grauer Flächen. Die stabile Zerlegung hᵣ = εσ(T₁+T₂)(T₁²+T₂²) ergibt R = 1/(Ahᵣ). Bei gleichen Temperaturen ist der Wärmestrom null und R folgt dem stetigen Grenzwert 1/(4εσAT³). Emissionsgrad null oder beide Temperaturen am absoluten Nullpunkt ergeben Leitwert null und unendlichen Widerstand.
Fläche, Dicke und Leitungs-/Konvektionskoeffizienten müssen positiv sein; 0 ≤ ε ≤ 1 und Temperaturen ≥ −273,15 °C. Dezimalkomma oder Punkt sind möglich. Ungültige Felder löschen die Ausgabe. Keine zeitabhängige Simulation, Mehrschichtwand oder Kombination der Transportarten.