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Was ist Beispiel: Wärmestrom durch Fenster – Definition

Wärmestrom durch Fenster. Eine Hauptquelle für den Wärmeverlust eines Hauses sind die Fenster. Berechnen Sie die Wärmestromrate durch ein Glasfenster von 1,5 mx 1,0 m. Wärmetechnik

Beispiel – Wärmestrom durch ein Fenster

Beispiel - Wärmestrom - WärmeleitungWärmeverlust durch Fenster

Eine Hauptquelle für den Wärmeverlust eines Hauses sind die Fenster. Berechnen Sie die Wärmestromrate durch ein Glasfenster mit einer  Fläche von 1,5 mx 1,0 m und einer Dicke von 3,0 mm, wenn die Temperaturen an der Innen- und der Außenfläche 14,0 ° C bzw. 13,0 ° C betragen. Berechnen Sie den Wärmestrom durch dieses Fenster.

Lösung:

Zu diesem Zeitpunkt kennen wir die Temperaturen an den Oberflächen des Materials. Diese Temperaturen sind auch durch die Bedingungen innerhalb und außerhalb des Hauses gegeben. In diesem Fall fließt Wärme durch Wärmeleitung durch das Glas von der höheren Innentemperatur zur niedrigeren Außentemperatur. Wir verwenden die Wärmeleitungsgleichung:

Wärmeverlust durch Fenstergleichung

Wir nehmen an, dass die Wärmeleitfähigkeit eines gewöhnlichen Glases k = 0,96 W / mK beträgt

Der Wärmefluss wird dann sein:

q = 0,96 [W / mK] × 1 [K] / 3,0 × 10 –3  [m] = 320 W / m 2

Der gesamte Wärmeverlust durch dieses Fenster beträgt:

loss  = q. A = 320 · 1,5 · 1,0 = 480 W

Wärmestromdichte – Wärmestrom

Die Wärmeübertragungsrate pro Flächeneinheit senkrecht zur Wärmeübertragungsrichtung wird als Wärmefluss bezeichnet . Manchmal wird es auch als Wärmeflussdichte bezeichnet . In SI sind seine Einheiten Watt pro Quadratmeter (Wm −2 ). Es hat sowohl eine Richtung als auch eine Größe und ist daher eine Vektorgröße. Der durchschnittliche Wärmefluss wird ausgedrückt als:

Wärmeflussdichte - Gleichung

wobei A der Wärmeübertragungsbereich ist. Die Einheit des Wärmeflusses in englischen Einheiten ist Btu / h · ft 2 . Beachten Sie, dass der Wärmefluss sowohl mit der Zeit als auch mit der Position auf einer Oberfläche variieren kann.

In Kernreaktoren sind Einschränkungen des lokalen Wärmeflusses für die Reaktorsicherheit von höchster Bedeutung. Da Kernbrennstoff aus Brennstäben besteht, wird der Wärmefluss dort in Einheiten von W / cm (lokaler linearer Wärmefluss) oder kW / Stab (Leistung pro Brennstab) definiert.

 

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.