Густина теплового потоку

Густина́ теплово́го пото́ку $q\,$ (англ. heat flux density) — вектор, який за величиною дорівнює відношенню елементарного теплового потоку $dQ\,$ до площі елементарної площинки $dA\,$, 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)

$q=-\kappa \nabla T\;$

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

$q=\alpha \Delta T\;$

у випадку теплового випромінювання, густина теплового потоку визначається як

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

де: $\alpha \,$ — коефіцієнт тепловіддачі;

$\kappa \,$ — коефіцієнт теплопровідності;

$\sigma \,$ — стала Больцмана;

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

$T_{1},T_{2}\,$ — 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

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.