Физика

Эффективность прямого теплового ребра

Вычисляет эффективность оребрения постоянного сечения с теплоизолированным торцом.

ƒбыстрый расчёт
онлайн

Введите данные

Коэффициент теплоотдачи

Вт/(м²·К)

Смоченный периметр сечения

Теплопроводность ребра

Вт/(м·К)

Площадь сечения

м²

Длина ребра

Температура основания минус среда

Данные не отправляются на сервер

Результат

Эффективность ребра88,502779%

Тепловой поток ребра1,7701 Вт

Формула

Как считается результат

Эффективность ребра = 100*tanh(length*sqrt(transfer*perimeter/(conductivity*section)))/(length*sqrt(transfer*perimeter/(conductivity*section))) (%); Тепловой поток ребра = sqrt(transfer*perimeter*conductivity*section)*difference*tanh(length*sqrt(transfer*perimeter/(conductivity*section))) (Вт)

Пример с тестовыми данными

Эффективность ребра: 88,5027792 %; Тепловой поток ребра: 1,770055584 Вт

О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Вычисляет эффективность оребрения постоянного сечения с теплоизолированным торцом.

Параметр m=√(hP/(λAc)) характеризует спад температуры вдоль ребра. Для изолированного торца эффективность η=tanh(mL)/(mL), а поток равен √(hPλAc)ΔT tanh(mL).

01
Подготовьте данные
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: коэффициент теплоотдачи в Вт/(м²·К); смоченный периметр сечения в м; теплопроводность ребра в Вт/(м·К); площадь сечения в м²; длина ребра в м; температура основания минус среда в К.
02
Проверьте единицы и условия
Сечение постоянно, теплоотдача равномерна, торец изолирован, излучение не включено. Используется устойчивая функция tanh; поперечные градиенты температуры пренебрегаются.
03
Прочитайте результат
Эффективность сравнивает реальное ребро с поверхностью той же площади, целиком нагретой до температуры основания. Она не является общим КПД радиатора или теплового прибора.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

Что означают результаты

Эффективность сравнивает реальное ребро с поверхностью той же площади, целиком нагретой до температуры основания. Она не является общим КПД радиатора или теплового прибора.

Когда модель применима

Сечение постоянно, теплоотдача равномерна, торец изолирован, излучение не включено. Используется устойчивая функция tanh; поперечные градиенты температуры пренебрегаются.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1

Исходные данные: Коэффициент теплоотдачи: 10 Вт/(м²·К); Смоченный периметр сечения: 0,04 м; Теплопроводность ребра: 100 Вт/(м·К); Площадь сечения: 0,0001 м²; Длина ребра: 0,1 м; Температура основания минус среда: 50 К
Вычисление: Параметр m=√(hP/(λAc)) характеризует спад температуры вдоль ребра. Для изолированного торца эффективность η=tanh(mL)/(mL), а поток равен √(hPλAc)ΔT tanh(mL). Эффективность ребра: после вычисления по описанной формуле получаем 88,5027792 %. Тепловой поток ребра: sqrt((10) × (0,04) × (100) × (0,0001)) × (50) × tanh((0,1) × sqrt((10) × (0,04) ÷ ((100) × (0,0001)))) = 1,770055584 Вт.
Результат: Эффективность ребра: 88,5027792 %; Тепловой поток ребра: 1,770055584 Вт

Пример 2

Исходные данные: Коэффициент теплоотдачи: 10 Вт/(м²·К); Смоченный периметр сечения: 0,04 м; Теплопроводность ребра: 100 Вт/(м·К); Площадь сечения: 0,0001 м²; Длина ребра: 0,1 м; Температура основания минус среда: 0 К
Вычисление: Эффективность ребра: после вычисления по описанной формуле получаем 88,5027792 %. Тепловой поток ребра: sqrt((10) × (0,04) × (100) × (0,0001)) × (0) × tanh((0,1) × sqrt((10) × (0,04) ÷ ((100) × (0,0001)))) = 0 Вт.
Результат: Эффективность ребра: 88,5027792 %; Тепловой поток ребра: 0 Вт

Этот вариант использует другие исходные данные: Температура основания минус среда — 0. Эффективность сравнивает реальное ребро с поверхностью той же площади, целиком нагретой до температуры основания. Она не является общим КПД радиатора или теплового прибора.

Формула и обозначения

transfer — коэффициент теплоотдачи, единица: Вт/(м²·К).

perimeter — смоченный периметр сечения, единица: м.

conductivity — теплопроводность ребра, единица: Вт/(м·К).

section — площадь сечения, единица: м².

length — длина ребра, единица: м.

difference — температура основания минус среда, единица: К.

Практическое применение

Вычисляет эффективность оребрения постоянного сечения с теплоизолированным торцом. Параметр m=√(hP/(λAc)) характеризует спад температуры вдоль ребра. Для изолированного торца эффективность η=tanh(mL)/(mL), а поток равен √(hPλAc)ΔT tanh(mL).

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: коэффициент теплоотдачи в Вт/(м²·К); смоченный периметр сечения в м; теплопроводность ребра в Вт/(м·К); площадь сечения в м²; длина ребра в м; температура основания минус среда в К.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Сечение постоянно, теплоотдача равномерна, торец изолирован, излучение не включено. Используется устойчивая функция tanh; поперечные градиенты температуры пренебрегаются.
Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: коэффициент теплоотдачи в Вт/(м²·К); смоченный периметр сечения в м; теплопроводность ребра в Вт/(м·К); площадь сечения в м²; длина ребра в м; температура основания минус среда в К.

NPTEL: расчёт оребрения ↗

Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «эффективность ребра»?＋

Как проверить расчёт на конкретном примере?＋

Коэффициент теплоотдачи: 10 Вт/(м²·К); Смоченный периметр сечения: 0,04 м; Теплопроводность ребра: 100 Вт/(м·К); Площадь сечения: 0,0001 м²; Длина ребра: 0,1 м; Температура основания минус среда: 50 К. Эффективность ребра: 88,5027792 %; Тепловой поток ребра: 1,770055584 Вт. Параметр m=√(hP/(λAc)) характеризует спад температуры вдоль ребра. Для изолированного торца эффективность η=tanh(mL)/(mL), а поток равен √(hPλAc)ΔT tanh(mL).

Какие ограничения есть у метода?＋

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?＋

Да. Эффективность сравнивает реальное ребро с поверхностью той же площади, целиком нагретой до температуры основания. Она не является общим КПД радиатора или теплового прибора. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Сечение постоянно, теплоотдача равномерна, торец изолирован, излучение не включено. Используется устойчивая функция tanh; поперечные градиенты температуры пренебрегаются.