열유속

열유속
열유속
	열유속 q {}}_mathrm { 표면을 통해 표시됩니다.
공통 기호
SI 단위	W/m2
기타 유닛	Btu/(hµft2)
SI 기준 단위	kgs−3
치수

열 플럭스 또는 열 플럭스(thermal^[5] flux)는 열 플럭스 밀도, 열 흐름 밀도 또는 열 흐름 속도 강도로도 불리며 단위 시간 당 면적 단위당 에너지의 흐름입니다.SI에서 단위는 평방미터당 와트(W/m²)입니다.방향과 크기를 모두 가지고 있기 때문에 벡터량입니다.공간의 특정 지점에서 열유속을 정의하기 위해서는 표면의 크기가 무한히 작아지는 제한적인 경우를 예로 들 수 있다.

열 플럭스는 종종 ${\vec {\phi }}_{\mathrm {q} }$ {\ $displaystyle {\mathrm {q$ 로 표시되며, 이는 질량 또는 운동 플럭스가 아닌 열 플럭스를 나타내는 $첨자$ q입니다.푸리에의 법칙은 이러한 개념의 중요한 응용이다.

푸리에의 법칙

통상적인 조건의 대부분의 고체에서 열은 주로 전도에 의해 전달되며 열 유속은 푸리에의 법칙에 의해 적절하게 설명됩니다.

일차원 푸리에의 법칙

\phi _{\text{q}}=-frac {mathrm {d} T(x)}{\mathrm {d} x}

$k$ 서 k $(\displaystyle$ k $)$ 는 $k$ 열전도율입니다.음의 부호는 열 플럭스가 고온 영역에서 저온 영역으로 이동함을 나타냅니다.

다차원 확장

열전도율, k 및 두께를 가진 단열재를 통과하는 열속도를 나타낸 그림x. 열속은 재료의 k와 x도 알고 있는 경우 온도 센서를 사용하여 재료의 양쪽에 있는 두 가지 표면 온도 측정을 사용하여 측정할 수 있습니다.

열전도율, k 및 두께를 가진 단열재를 통과하는 열속도를 나타낸 그림x. 열속은 표면 또는 재료 내부에 내장된 단일 열속 센서를 사용하여 직접 측정할 수 있습니다.이 방법을 사용하면 재료의 k와 x 값을 알 필요가 없습니다.

다차원 케이스는 유사하며, 열 플럭스가 "다운"되므로 온도 구배는 음의 부호를 가집니다.

{\mathrm {q} =-k\displayla T

여기서

{\

{

displaystyle }

은(는

{\nabla }

) 그라데이션 연산자입니다.

열유속 측정

열유속 측정은 몇 가지 다른 방법으로 수행할 수 있습니다.일반적으로 알려져 있지만 종종 실용적이지 않은 방법은 알려진 열전도율을 가진 재료 조각에 대한 온도 차이를 측정함으로써 수행됩니다.이 방법은 기존의 저항에서 전압 강하를 측정하는 표준 전류 측정 방법과 유사합니다.일반적으로 이 방법은 테스트 대상 물질의 열저항을 알 수 없기 때문에 수행하기가 어렵습니다.열저항을 측정하려면 재료의 두께와 열전도율에 대한 정확한 값이 필요합니다.열저항을 사용하여 재료의 양쪽에 있는 온도 측정과 함께 열속도를 간접적으로 계산할 수 있습니다.

열유속을 측정하는 두 번째 방법은 열유속센서 또는 열유속변환기를 사용하여 열유속센서가 장착된 표면으로 전달되는 열의 양을 직접 측정하는 것이다.열유속 센서의 가장 일반적인 유형은 온도차 열유속 센서로, 열저항/전도율이 알려진 매개 변수가 될 필요가 없다는 장점이 있다는 점을 제외하고, 언급된 첫 번째 측정 방법과 기본적으로 동일한 원리로 작동합니다.열 유속 센서가 Seebeck 효과를 사용하여 기존 열 유속을 현장에서 측정할 수 있으므로 이러한 매개변수를 알 필요가 없습니다.단, 열유속값 [W/(mkK²)]에 출력신호 [μV]를 관련지으려면 차동 열유속센서를 보정하여야 한다.열속 센서를 보정하면 열 저항이나 열 전도율의 거의 알려지지 않은 값을 필요로 하지 않고 열속 센서를 직접 측정할 수 있습니다.

이공계와의 관련성

과학자 또는 엔지니어의 도구 상자에 있는 도구 중 하나는 에너지 균형입니다.이러한 균형은 화학 반응기에서 생물에 이르기까지 모든 물리적 시스템에 대해 설정될 수 있으며 일반적으로 다음과 같은 형태를 취한다.

큰 디스플레이 스타일입니다.}{\frac {\mathrm {in}}}{\frac {\mathrm {out}}}-{\frac {\frac E_{\mathrm {out}}-{\frac {\frac {\mathrm {in}}}=0}

3개의 ${\big .}{\frac {\partial E}{\partial t}}$ t $\$ {\ big $.$ $}{\frac$ {\ $partial$ E $}{\partial$ t}} 용어는 ${\big .}{\frac {\partial E}{\partial t}}$ 유입되는 에너지의 총량, 방출되는 에너지의 총량 및 축적되는 에너지의 총량의 변화율을 나타냅니다.

시스템이 주변과 에너지를 교환하는 유일한 방법이 열 전달이라면 열 비율은 에너지 균형을 계산하는데 사용될 수 있습니다.

{\mathrm {in}}{\frac t}-{\frac E_{\mathrm {out}}}=\point _{S}{\vec {phi }}}_{\mathrm {q}}\cd {C}}}\mathrm {d {c} {CVE}} {S

${\vec {\phi }}_{\mathrm {q} }$ 유속 ${\vec {\phi }}_{\mathrm {q} }$ $q$ {\ $displaystyle {\$ 를) 시스템의 $표면$ S {\ $displaystyle$ S $}$ 위에 $S$ 통합했습니다.

실제 애플리케이션에서는 표면의 모든 지점에서 정확한 열 유속을 알 수는 없지만, 몬테카를로 적분 계산에 근사 체계를 사용할 수 있다.

「」를 참조해 주세요.

메모들

^ "greenTEG What is Heat Flux Learn all about heat flux and how to measure it". www.greenteg.com.
^ "greenTEG 3 Types of Heat Transfer Conduction, convection, and radiation: three types of heat transfer". www.greenteg.com.
^ "greenTEG Heat Flux Measurement Techniques How to measure heat flux". www.greenteg.com.
^ "greenTEG Heat Flux Sensor Explanation Explanation of the working principle of heat flux sensors". www.greenteg.com.
^ "flux"라는 단어는 대부분의 물리적 분야에서 단위 면적당 단위 시간 당 표면을 가로지르는 수량(질량, 열, 운동량 등)의 흐름을 지칭하는 데 사용되며, 주요 예외는 표면을 통과하는 벡터 양의 적분을 가리키는 전자파이다.^[1] ^[2] ^[3] ^[4] 자세한 내용은 Flux 문서를 참조하십시오.

[1] "greenTEG What is Heat Flux Learn all about heat flux and how to measure it". www.greenteg.com.

[2] "greenTEG 3 Types of Heat Transfer Conduction, convection, and radiation: three types of heat transfer". www.greenteg.com.

[3] "greenTEG Heat Flux Measurement Techniques How to measure heat flux". www.greenteg.com.

[4] "greenTEG Heat Flux Sensor Explanation Explanation of the working principle of heat flux sensors". www.greenteg.com.

[5] "flux"라는 단어는 대부분의 물리적 분야에서 단위 면적당 단위 시간 당 표면을 가로지르는 수량(질량, 열, 운동량 등)의 흐름을 지칭하는 데 사용되며, 주요 예외는 표면을 통과하는 벡터 양의 적분을 가리키는 전자파이다.^[1] ^[2] ^[3] ^[4] 자세한 내용은 Flux 문서를 참조하십시오.

[5]

[1]

[2]

[3]

[4]

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목차

푸리에의 법칙

일차원 푸리에의 법칙

다차원 확장

열유속 측정

이공계와의 관련성

「」를 참조해 주세요.

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열유속 ${\vec {\phi }}_{\mathrm {q} }$ $→$ q $(스타일$ { $vec {phi$ }}_ ${\$ mathrm { $q})$ 표면을 ${\vec {\phi }}_{\mathrm {q} }$ 통해 표시됩니다.
공통 기호	$(\displaystyle\vec\phi}}_{\mathrm {q}})$
SI 단위	W/m²
기타 유닛	Btu/(hµft²)
SI 기준 단위	kgs⁻³
치수	${{displaystyle {M}}{\mathsf {T}}^{-3}}$

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