تعاریف فنی

تعاریف فنی

  • k ضریب هدایت حرارتی

ضریب هدایت حرارتی که معمولا آنرا با حرف k و یا λ ( وبه ندرت با K) نشان می دهند، معیار سنجش خاصیتی از ماده است که آنرا توانائی انتقال حرارت آن ماده می نامند. فرض کنید دو سطح s1 و s2 از یک محیط مادی مفروض است. دمای سطح s1 برابر با T1 و دمای سطح s2 برابر با T2 است (T1>T2). محیط مفروض همگن و ضخامت آن در همه جا برابر با (s1IIs2) با  Δx فرض می شود. توجه داشته باشید که راستای انتقال حرارت را عمود بر سطح جسم فرض می کنیم در این حالت می توان گفت :

ضریب هدایت حرارتی برابر است با ضریب تناسب k در رابطه زیر:

که در آن Q مقدار انرژی حرارتی انتقال یافته از سطح A با ضخامت Δx و اختلاف دمای دو طرف برابر با (T1-T2) . اگر مقدار Δx برابر با یک متر و مقدار A برابر با یک متر مربع و اختلاف دمای دو طرف برابر با یک درجه کلوین ( یا درجه سانتیگراد ) و مقدار Q برابر با یک وات فرض شود در این حالت :

محیط های با ضریب k بالا دارای خاصیت هدایت حرارتی زیاد و بالعکس می باشند. به عنوان مثال :

مقدار k برای مس برابر با 388W/mk و برای پشم سنگ برابر با 0.040 W/mk است. در دستگاه های اندازه گیری با واحد های انگلیسی واحد ضریب هدایت حرارتی را با BTU/hrftoF بیان می کنند.

  • مقاومت حرارتیR  

مقاومت حرارتی خصوصیتی از محیط است که در مقابل انتقال انرژی حرارتی در آن محیط مقاومت نموده و باعث کاهش آن می شود. مقاومت حرارتی هر محیط را با حرف R نشان می دهند و از رابطه :

بدست می آید که درآن x ضخامت و k ضریب هدایت حرارتی محیط مورد نظر می باشد (عمود بر جهت انتقال حرارت). واحدهای R در دستگاه SI و انگلیسی

 (Imperial units) مطابق ذیل خواهند بود.

در دستگاه SI :           R: m2k/w

در دستگاه انگلیسی (Imp) :              R: ft2hoF/BTU

بنابر این هرچه مقدار R بزرگتر باشد، محیط مورد نظر عایقکاری حرارتی بهتری خواهد داشت.

  • U  هدایت حرارتی

مفهوم دیگری از انتقال حرارت در محیط های مختلف نیز رایج و مورد استفاده است که آنرا بنام "هدایت حرارتی" نامیده و با حرف U نشان می دهند (U-value)

مقدار U از رابطه زیر بدست می آید:

بنابر این هر چه R بزرگتر باشد مقدار U کوچکتر خواهد بود یعنی هدایت حرارتی کمتری خواهیم داشت. واحدهای U-value در دستگاه SI و انگلیسی چنین می باشند :

SI : W/m2k

Imp : BTU/ft2hoF