Задача: Рассчитать эффективную (2D) теплопроводность L2D в соответствии с ISO 10077-2:2012*.
(эталонное значение эффективной теплопроводности L2D = 0.550 Вт/(м*К) )
Решение: Поверхностное термическое сопротивление Rs на границе контакта с воздухом обусловлено конвекционным механизмом теплообмена (в противоположность теплопроводности в месте контакта твердых тел).
Величина коэффициента конвекции обратно-пропорциональна поверхностному термическому сопротивлению:
α20 = 1/0.13 Вт/(К·м2),
α0 = 1/0.04 Вт/(К·м2).
Теплопроводность воздуха в полостях скорректирована для учета теплообмена излучением и конвективного теплообмена. Методика описана в стандарте ISO 10077-2:2012. Вычисления выполняются в приложенном к задаче файле электронных таблиц Excel.
Результаты: Распределение температуры и теплового потока.
Эффективная теплопроводность L2D = Поток тепла [Вт] / Перепад температуры [К] = 11.09 / 20 = 0.555 Вт/(м*К).
Разница между посчитанным и эталонным значением менее 3%, что соответствует требованиям стандарта ISO 10077-2:2012.