Густина теплового потоку

Густина́ теплово́го пото́ку ${\displaystyle q\,}$ (англ. heat flux density) — вектор, який за величиною дорівнює відношенню елементарного теплового потоку ${\displaystyle dQ\,}$ до площі елементарної площинки ${\displaystyle dA\,}$, розташованої перпендикулярно до напряму передавання тепла, через яку цей потік проходить. 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)

${\displaystyle q=-\kappa \nabla T\;}$

для випадку конвективного переносу тепла визначається рівнянням (закон Ньютона-Ріхмана):

${\displaystyle q=\alpha \Delta T\;}$

у випадку теплового випромінювання, густина теплового потоку визначається як

${\displaystyle q=\sigma (T_{1}^{4}-T_{2}^{4})\,}$

де: ${\displaystyle \alpha \,}$ — коефіцієнт тепловіддачі;

${\displaystyle \kappa \,}$ — коефіцієнт теплопровідності;

${\displaystyle \sigma \,}$ — стала Больцмана;

${\displaystyle \Delta T\,}$ — різниця температур на границі середовищ рідина-рідина або рідина-тверде тіло;

${\displaystyle T_{1},T_{2}\,}$ — 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.

Див. також

• Тепловий потік
• Датчик теплового потоку

Примітки

1. ДСТУ 2777-94 Теплообмін під час кипіння та конденсації. Терміни та визначення.
2. 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.