Густина теплового потоку
Густина́ теплово́го пото́ку qdisplaystyle q, (англ. heat flux density) — вектор, який за величиною дорівнює відношенню елементарного теплового потоку dQdisplaystyle dQ, до площі елементарної площинки dAdisplaystyle dA,, розташованої перпендикулярно до напряму передавання тепла, через яку цей потік проходить[1]. Напрям вектора визначається напрямом максимального спаду температури або перпендикуляром до ізотермічної поверхні у точці яка розглядається.
Для випадку передачі тепла через теплопровідність матеріалу густина теплового потоку записується як (закон Фур'є)
- q=−κ∇Tdisplaystyle q=-kappa nabla T;
для випадку конвективного переносу тепла визначається рівнянням (закон Ньютона-Ріхмана):
- q=αΔTdisplaystyle q=alpha Delta T;
у випадку теплового випромінювання, густина теплового потоку визначається як
- q=σ(T14−T24)displaystyle q=sigma (T_1^4-T_2^4),
де: αdisplaystyle alpha , — коефіцієнт тепловіддачі;
κdisplaystyle kappa , — коефіцієнт теплопровідності;
σdisplaystyle sigma , — стала Больцмана;
ΔTdisplaystyle Delta T, — різниця температур на границі середовищ рідина-рідина або рідина-тверде тіло;
T1,T2displaystyle T_1,T_2, — температури тіл, яке віддає тепло і, яке приймає, відповідно.
Одиницею вимірювання густини теплового потоку в системі SI є
[q]=Вт/м².
Вимірюють густину теплового потоку з використанням датчиків теплового потоку[2].
Див. також |
- Тепловий потік
- Датчик теплового потоку
Примітки |
↑ ДСТУ 2777-94 Теплообмін під час кипіння та конденсації. Терміни та визначення.
↑ ДСТУ 4035-2001 (ГОСТ 25380-2001) Енергозбереження. Будівлі та споруди. Методи вимірювання поверхневої густини теплових потоків та визначення коефіцієнтів теплообміну між огороджувальними конструкціями та довкіллям.
Джерела |
Лабай В. Й. Тепломасообмін / В. Й. Лабай. — Львів: Тріада-Плюс, 1998. — 255 с.
Чепурний М. М. Основи технічної термодинаміки / М. М. Чепурний, С. Й. Ткаченко — Вінниця: Поділля-2000, 2004. — 358 с.
