Resistencias térmicas. Elementos multicapa

Sarabia Escriva, Emilio José; Soto Francés, Víctor Manuel; Pinazo Ojer, José Manuel

Introducción

En el presente laboratorio virtual se presentan las resistencias térmicas en diferentes coordenadas: cartesianas, cilíndricas y esféricas. Se permite definir elementos multicapa para cada tipo de coordenadas y calcular así la resistencia total de la composición.

Objetivos

• Entender el concepto de resistencia de un elemento multicapa.

• Comprobar el perfil de temperaturas en el interior de un sólido con diferentes geometrías: placa plana, cilindros y esferas, formado por diferentes capas de material.

Instrucciones

Aportar valores a las diferentes variables de las que depende el problema y observar los perfiles de temperaturas y la resistencia total del conjunto.

Resistencias térmicas y coeficiente global de transmisión de calor

$q={T_0-T_L}/{∑↙{i=1}↖n R_{termica,i}}=UA(T_0-T_L)$

Coordenadas cartesianas

$r_{termica,i}={esp_i}/{k_i}$

Capas Añade capa	Conductividad [W/mK]	Espesor [m]	resist. térmica [m2K/W]	Eliminar capa
Capa 1	10	0.1	0.01	Elimina capa

T_int [ºC]	T_ext [ºC]	q'' [W/m2]	r total [m2K/W]
20	1	0	0

Coordenadas cilíndricas

$r_{termica,i}={ln({r_{i+1}}/{r_i})}/{2*π*k_i}$

Capas Añade capa	Conductividad [W/mK]	Espesor [m]	resist. térmica [mK/W]	Eliminar capa
Capa 1	10	0.1	0.01	Elimina capa

T_int [ºC]	T_ext [ºC]	r_int [m]	q' [W/m]	r total [mK/W]
20	1	0.1	0	0

Coordenadas esféricas

$R_{termica,i}={{1}/{r_i}-{1}/{r_{i+1}}}/{4*π*k_i}$

Capas Añade capa	Conductividad [W/mK]	Espesor [m]	resist. térmica [K/W]	Eliminar capa
Capa 1	10	0.1	0.01	Elimina capa

T_int [ºC]	T_ext [ºC]	r_int [m]	q [W]	r total [K/W]
20	1	0.1	0	0