Medição de fluxo de calor
A medição do fluxo de calor pode ser realizada de algumas maneiras diferentes.
- Medição com base na diferença de temperatura . Um método geralmente conhecido, mas muitas vezes impraticável, é realizado medindo uma diferença de temperatura em um pedaço de material com condutividade térmica conhecida . Este método pressupõe que a condutividade térmica do material seja bem conhecida. Este método é análogo a uma maneira padrão de medir uma corrente elétrica, onde se mede a queda de tensão em um resistor conhecido.
- Medição baseada no uso do sensor de fluxo de calor . O fluxo de calor pode ser medido diretamente por meio de sensores ou transdutores de fluxo de calor. O tipo mais comum de sensor de fluxo de calor é uma termopilha de temperatura diferencial que opera essencialmente com o mesmo princípio do primeiro método de medição. Um sensor de fluxo de calor deve medir a densidade local do fluxo de calor em uma direção. O resultado é expresso em watts por metro quadrado. Essa medição tem a vantagem de que a condutividade térmica não precisa ser um parâmetro conhecido.
Densidade do fluxo de calor – Fluxo térmico
A taxa de transferência de calor por unidade de área normal à direção da transferência de calor é chamada fluxo de calor . Às vezes, também é chamado de densidade do fluxo de calor . No SI, suas unidades são watts por metro quadrado (Wm −2 ). Ele tem uma direção e uma magnitude e, portanto, é uma quantidade vetorial. O fluxo médio de calor é expresso como:
onde A é a área de transferência de calor. A unidade de fluxo de calor em unidades inglesas é Btu / h · ft 2 . Observe que o fluxo de calor pode variar com o tempo e com a posição na superfície.
Nos reatores nucleares , as limitações do fluxo de calor local são da maior importância para a segurança do reator. Como o combustível nuclear consiste em barras de combustível, o fluxo de calor é definido em unidades de W / cm (fluxo de calor linear local) ou kW / haste (potência por barra de combustível).
