Le calculateur de coefficient de convection permet de déterminer la convection coefficient de transfert de chaleur, un paramètre critique en génie thermique. Ce coefficient représente l'efficacité du transfert de chaleur entre une surface et un fluide (liquide ou gaz) en contact avec elle. Les ingénieurs et les chercheurs utilisent cette valeur pour analyser les systèmes thermiques, concevoir des échangeurs de chaleur et optimiser les processus impliquant un transfert de chaleur.
Formule du calculateur de coefficient de convection
Le coefficient de convection est calculé à l'aide de la formule :
Coefficient de convection (h) = q / (A × ΔT)
Si le taux de transfert de chaleur doit être calculé :
q = m × c × ΔT
Composants de la formule détaillée
- q (Taux de transfert de chaleur):
- La quantité de chaleur transférée par unité fois, généralement mesurée en watts (W).
- A (Superficie):
- La surface à travers laquelle le transfert de chaleur se produit, mesurée en mètres carrés (m²).
- ΔT (différence de température):
- La différence entre la température de surface et la température du fluide, mesurée en degrés Celsius (°C) ou Kelvin (K).
- m (masse Flow Taux):
- Votre débit massique du fluide, mesuré en kilogrammes par seconde (kg/s).
- c (Chaleur spécifique Capacité):
- La capacité thermique spécifique du fluide, mesurée en joules par kilogramme par Kelvin (J/kg·K).
Importance:
Le calcul du coefficient de convection est essentiel pour concevoir des systèmes thermiques efficaces et garantir la fiabilité des processus de transfert de chaleur.
Tableau des conditions générales
Voici un tableau illustrant des scénarios typiques pour les calculs de coefficient de convection :
| Taux de transfert de chaleur (q) (W) | Superficie (A) (m²) | Différence de température (ΔT) (°C) | Coefficient de convection (h) (W/m²·K) |
|---|---|---|---|
| 500 | 2 | 25 | 500 / (2 × 25) = 10 |
| 1000 | 5 | 50 | 1000 / (5 × 50) = 4 |
| 750 | 3 | 30 | 750 / (3 × 30) = 8.33 |
| 1500 | 6 | 60 | 1500 / (6 × 60) = 4.17 |
| 2000 | 8 | 40 | 2000 / (8 × 40) = 6.25 |
Ce tableau permet de visualiser comment les changements dans le taux de transfert de chaleur, la surface et la différence de température affectent le coefficient de convection.
Exemple de calculateur de coefficient de convection
Calculons le coefficient de convection pour un scénario spécifique :
- Taux de transfert de chaleur (q): 1200 W
- Superficie (A): JAMAIS m²
- Différence de température (ΔT): 40 °C
Étape 1 : appliquer la formule
Coefficient de convection (h) = q / (A × ΔT)
Étape 2 : Calcul
h = 1200 / (4 × 40)
h = 1200 / 160 = 7.5 W/m²·K
Résultat:
Le coefficient de convection est 7.5 W/m²·K, indiquant l'efficacité du transfert de chaleur entre la surface et le fluide.
FAQs
Le coefficient de convection est une mesure de l'efficacité du transfert de chaleur entre une surface et un fluide en contact avec elle. Il joue un rôle crucial dans la conception et l'analyse des systèmes thermiques.
Il est utilisé pour concevoir des échangeurs de chaleur, optimiser les systèmes de refroidissement et prédire les performances des systèmes thermiques dans des secteurs tels que le CVC, la fabrication et power génération.
Oui, cela dépend de facteurs tels que les propriétés du fluide, la vitesse d'écoulement, la géométrie de la surface et la différence de température. Les changements de ces facteurs peuvent affecter le coefficient de convection.