🔥 Värmeöverföringskalkylator (ledning och konvektion)

Växla mellan värmeöverföring genom ledning (Q=kAΔT/L) och konvektion (Q=hAΔT) via flikar. Lämna en variabel tom i varje flik så beräknas resten automatiskt.

Ange 4 av värmeöverföringshastighet (Q), värmeledningsförmåga (k), area (A), temperaturskillnad (ΔT) och tjocklek (L), så beräknas den återstående.

Materialförval (värmeledningsförmåga k)

Värmeöverföringshastighet (Q) (W)

Värmeledningsförmåga (k) (W/(m·K))

Tvärsnittsarea (A) (m²)

Temperaturskillnad (ΔT) (K (eller °C))

Tjocklek/längd (L) (m)

Resultat

—

Material	Värmeledningsförmåga k (W/(m·K))
Koppar	401
Aluminium	237
Stål	50
Betong	1.7
Glas	0.8
Vatten	0.6
Tegel	0.6
Trä	0.12
Glasullsisolering	0.04
Luft	0.026

Obs: k-värdena är typiska referensvärden från läroböcker (faktiska värden varierar med renhet, temperatur och tillverkning).

GUIDE

Las mer

Formel för värmeöverföring genom ledning (Q=kAΔT/L)

Ledning är värmeöverföring inom ett material via molekylära vibrationer. Om Fouriers lag för värmeledning tillämpas på en stationär 1D plan vägg fås:

Q = k × A × ΔT ÷ L

Värmeöverföringshastigheten (Q) ökar med högre värmeledningsförmåga (k), större area (A) och temperaturskillnad (ΔT), samt tunnare tjocklek (L). Används i värmeisolering för väggar, kylflänsdesign med mera.

Formel för värmeöverföring genom konvektion (Q=hAΔT)

Konvektion är värmeöverföring mellan en fast yta och en rörlig fluid (luft, vatten osv.), uttryckt med Newtons kylningslag.

Q = h × A × ΔT

Konvektionskoefficienten (h) varierar kraftigt beroende på fluidtyp och strömningsförhållande (naturlig eller tvingad konvektion). Typiska intervall: naturlig konvektion i luft 5-25, tvingad konvektion i luft 10-500, tvingad konvektion i vatten 500-10,000 W/(m²·K) — detta är representativa läroboksintervall, inte exakta värden.

Ledning kontra konvektion

Ledning överför värme via molekylära vibrationer i ett fast material (eller en stillastående fluid), medan konvektion innebär fysisk fluidrörelse. En verklig vägg förlorar värme via ledning internt och konvektion vid sina ytor, vilket bildar ett kombinerat system - den här kalkylatorn låter dig uppskatta varje steg separat.

Vanliga fragor

Varför kräver ledning 4 värden och konvektion bara 3?

Formeln för ledning (Q=kAΔT/L) har 5 variabler (Q, k, A, ΔT, L), medan formeln för konvektion (Q=hAΔT) har 4 (Q, h, A, ΔT). Med en variabel okänd bestämmer varje formel den entydigt, så 4 respektive 3 värden måste anges.

Ska jag ange ΔT i °C eller K?

En temperaturskillnad är numeriskt densamma i Celsius och Kelvin (t.ex. en skillnad på 5°C motsvarar 5K), så båda enheterna fungerar - se bara till att du anger skillnaden mellan två punkter, inte en absolut temperatur som 300K.

Var kommer de förinställda k-värdena för materialen ifrån?

De är representativa uppskattningar vid rumstemperatur från vanliga läroböcker i värmeöverföringsteknik (t.ex. Cengels Heat and Mass Transfer). Faktiska material varierar med renhet, temperatur och tillverkning - använd tillverkarens datablad för exakt konstruktionsarbete.