Formelsammlung: Kühlflächenberechnung
1. Wärmeübergangskoeffizient (h)
\[ h = \frac{Q}{A \cdot \Delta T} \]
Q: Wärmestrom (W)
A: Fläche (m²)
ΔT: Temperaturdifferenz (K)
2. Fourier'sches Gesetz der Wärmeleitung
\[ Q = -k \cdot A \cdot \frac{dT}{dx} \]
Q: Wärmestrom (W)
k: Wärmeleitfähigkeit (W/m·K)
A: Querschnittsfläche (m²)
dT/dx: Temperaturgradient (K/m)
3. Newtonsches Abkühlungsgesetz
\[ Q = h \cdot A \cdot (T_{\text{oberfläche}} - T_{\text{umgebung}}) \]
Q: Wärmestrom (W)
h: Wärmeübergangskoeffizient (W/m²·K)
A: Fläche (m²)
T_{\text{oberfläche}}: Oberflächentemperatur (K)
T_{\text{umgebung}}: Umgebungstemperatur (K)
4. Berechnung der Kühlfläche (A)
\[ A = \frac{Q}{h \cdot \Delta T} \]
Q: Wärmestrom (W)
h: Wärmeübergangskoeffizient (W/m²·K)
ΔT: Temperaturdifferenz (K)
5. Gesamtwärmeübergangskoeffizient (U)
\[ U = \frac{1}{\frac{1}{h_1} + \frac{d}{k} + \frac{1}{h_2}} \]
U: Gesamtwärmeübergangskoeffizient (W/m²·K)
h_1: Wärmeübergangskoeffizient auf der ersten Seite (W/m²·K)
h_2: Wärmeübergangskoeffizient auf der zweiten Seite (W/m²·K)
d: Dicke des Materials (m)
k: Wärmeleitfähigkeit des Materials (W/m·K)
6. Wärmestrom durch eine Wand
\[ Q = U \cdot A \cdot \Delta T \]
Q: Wärmestrom (W)
U: Gesamtwärmeübergangskoeffizient (W/m²·K)
A: Fläche (m²)
ΔT: Temperaturdifferenz (K)
Diese Formeln sind grundlegend für die Berechnung von Kühlflächen und den damit verbundenen thermischen Prozessen.
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