Heat transfer coefficient
થર્મોડાયનેમિક્સમાં, ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક અથવા ફિલ્મ ગુણાંક, અથવા ફિલ્મ અસરકારકતા, ઉષ્મા પ્રવાહ અને ઉષ્મા પ્રવાહ માટે થર્મોડાયનેમિક પ્રેરક બળ (એટલે કે તાપમાનમાં તફાવત) વચ્ચે પ્રમાણસરતા અચળાંક છે. તેનો ઉપયોગ ઉષ્મા સ્થાનાંતરણની ગણતરીમાં થાય છે, સામાન્ય રીતે પ્રવાહી અને ઘન વચ્ચે સંવહન અથવા તબક્કાના સંક્રમણ દ્વારા. ઉષ્મા વહન ગુણાંકમાં એસ. આઈ. એકમો વોટ પ્રતિ ચોરસ મીટર પ્રતિ કેલ્વિન (ડબલ્યુ/એમ 2/કે) માં હોય છે. સંયુક્ત સ્થિતિઓ માટે એકંદર ઉષ્મા વહન દર સામાન્ય રીતે એકંદર ચાલકતા અથવા ઉષ્મા વહન ગુણાંકની દ્રષ્ટિએ વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. તે કિસ્સામાં, હીટ ટ્રાન્સફર દર છેઃ જ્યાં (એસ. આઈ. એકમોમાં):: સપાટી વિસ્તાર જ્યાં હીટ ટ્રાન્સફર થાય છે (m2): આસપાસના પ્રવાહીનું તાપમાન (K): ઘન સપાટીનું તાપમાન (K) હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંકની સામાન્ય વ્યાખ્યા છેઃ જ્યાંઃ હીટ ફ્લક્સ (W/m2); એટલે કે, એકમ વિસ્તાર દીઠ થર્મલ પાવર,: ઘન સપાટી અને આસપાસના પ્રવાહી વિસ્તાર વચ્ચેના તાપમાનમાં તફાવત (K) હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક એ થર્મલ ઇન્સ્યુલન્સનો પારસ્પરિક છે. આનો ઉપયોગ બાંધકામ સામગ્રી (આર-વેલ્યુ) અને કપડાંના ઇન્સ્યુલેશન માટે થાય છે. વિવિધ હીટ ટ્રાન્સફર સ્થિતિઓ, વિવિધ પ્રવાહી, પ્રવાહ પદ્ધતિઓ અને વિવિધ થર્મોહાઈડ્રોલિક પરિસ્થિતિઓમાં હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંકની ગણતરી કરવા માટે અસંખ્ય પદ્ધતિઓ છે. મોટેભાગે તેનો અંદાજ સંવહન પ્રવાહીની ઉષ્મીય વાહકતાને લંબાઈના માપ દ્વારા વિભાજીત કરીને લગાવી શકાય છે. ઉષ્મા વહન ગુણાંકની ગણતરી ઘણીવાર નુસેલ્ટ સંખ્યા (પરિમાણહીન સંખ્યા) પરથી કરવામાં આવે છે. ખાસ કરીને હીટ-ટ્રાન્સફર પ્રવાહી કાર્યક્રમો માટે ઓનલાઇન કેલ્ક્યુલેટર પણ ઉપલબ્ધ છે. ઉષ્મા વહન ગુણાંકનું પ્રાયોગિક મૂલ્યાંકન કેટલાક પડકારો ઉભા કરે છે, ખાસ કરીને જ્યારે નાના પ્રવાહોને માપવામાં આવે છે (દા. ત. ). રચના એકંદર ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક નક્કી કરવા માટેની એક સરળ પદ્ધતિ જે ઇમારતોની દિવાલો અથવા હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ જેવા સરળ ઘટકો વચ્ચે ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ શોધવા માટે ઉપયોગી છે તે નીચે દર્શાવેલ છે. નોંધ લો કે આ પદ્ધતિ માત્ર સામગ્રીની અંદર વહન માટે જવાબદાર છે, તે કિરણોત્સર્ગ જેવી પદ્ધતિઓ દ્વારા ગરમીના સ્થાનાંતરણને ધ્યાનમાં લેતી નથી. પદ્ધતિ નીચે મુજબ છેઃ જ્યાંઃ = એકંદર ઉષ્મા વહન ગુણાંક (W/(m2·K)) = દરેક પ્રવાહી બાજુ માટે સંપર્ક વિસ્તાર (m2) (બંને સપાટી સાથે અને વ્યક્ત કરે છે) = સામગ્રીની ઉષ્મા વહનક્ષમતા (W/(m·K)) = દરેક પ્રવાહી માટે વ્યક્તિગત સંવહન ઉષ્મા વહન ગુણાંક (W/(m2·K)) = દિવાલની જાડાઈ (m). દરેક સપાટીના અભિગમ માટેના ક્ષેત્રો સમાન હોવાથી સમીકરણને નીચે બતાવ્યા પ્રમાણે એકમ વિસ્તાર દીઠ સ્થાનાંતરણ ગુણાંક તરીકે લખી શકાય છેઃ અથવા ઘણીવાર તેના મૂલ્યને બે ત્રિજ્યાના તફાવત તરીકે ઓળખવામાં આવે છે જ્યાં આંતરિક અને બાહ્ય ત્રિજ્યાનો ઉપયોગ પ્રવાહી વહન કરતી પાઇપની જાડાઈને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે થાય છે, જો કે, આ આકૃતિને સપાટ પ્લેટ ટ્રાન્સફર મિકેનિઝમ અથવા અન્ય સામાન્ય સપાટ સપાટીઓ જેવી કે દિવાલની જાડાઈ તરીકે પણ ગણી શકાય જ્યારે પ્રસારણ સપાટીની દરેક ધાર વચ્ચેનો વિસ્તાર તફાવત શૂન્ય સુધી પહોંચે છે. ઇમારતોની દિવાલોમાં ઉપરોક્ત સૂત્રનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે બાંધકામ ઘટકો દ્વારા ગરમીની ગણતરી કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સૂત્રને મેળવવા માટે થઈ શકે છે. આર્કિટેક્ટ્સ અને ઇજનેરો પરિણામી મૂલ્યોને દિવાલની જેમ બાંધકામ એસેમ્બલીના યુ-વેલ્યુ અથવા આર-વેલ્યુ કહે છે. દરેક પ્રકારનું મૂલ્ય (આર અથવા યુ) એકબીજાના વ્યસ્ત તરીકે સંબંધિત છે જેમ કે આર-મૂલ્ય = 1/યુ-મૂલ્ય અને બંને આ દસ્તાવેજના નીચલા વિભાગમાં વર્ણવેલ એકંદર ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંકના ખ્યાલ દ્વારા વધુ સંપૂર્ણ રીતે સમજી શકાય છે. સંવહન ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ સહસંબંધ જોકે પરિમાણીય વિશ્લેષણ, સીમા સ્તરનું ચોક્કસ વિશ્લેષણ, સીમા સ્તરનું અંદાજિત અભિન્ન વિશ્લેષણ અને ઊર્જા અને વેગ સ્થાનાંતરણ વચ્ચેની સામ્યતાઓ દ્વારા સંવહન ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ વિશ્લેષણાત્મક રીતે મેળવી શકાય છે, આ વિશ્લેષણાત્મક અભિગમો તમામ સમસ્યાઓના વ્યવહારુ ઉકેલો પ્રદાન કરી શકતા નથી જ્યારે કોઈ ગાણિતિક નમૂના લાગુ ન હોય. તેથી, વિવિધ લેખકો દ્વારા કુદરતી સંવહન, આંતરિક પ્રવાહ માટે બળજબરીથી સંવહન અને બાહ્ય પ્રવાહ માટે બળજબરીથી સંવહન સહિત વિવિધ કિસ્સાઓમાં સંવહન ગરમી સ્થાનાંતરણ ગુણાંકનો અંદાજ કાઢવા માટે ઘણા સહસંબંધો વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. આ પ્રયોગમૂલક સહસંબંધો તેમની ચોક્કસ ભૂમિતિ અને પ્રવાહની સ્થિતિ માટે રજૂ કરવામાં આવે છે. પ્રવાહીના ગુણધર્મો તાપમાન પર આધારિત હોવાથી, તેનું મૂલ્યાંકન ફિલ્મ તાપમાન પર કરવામાં આવે છે, જે સપાટી અને આસપાસના જથ્થાબંધ તાપમાનની સરેરાશ છે. બાહ્ય પ્રવાહ, ઊભી સપાટી ચર્ચિલ અને ચુ દ્વારા કરવામાં આવેલી ભલામણો ઊભી સપાટીને અડીને આવેલા કુદરતી સંવહન માટે લેમિનાર અને તોફાની પ્રવાહ બંને માટે નીચેનો સહસંબંધ પ્રદાન કરે છે. k એ પ્રવાહીની ઉષ્મીય વાહકતા છે, L એ ગુરુત્વાકર્ષણની દિશાના સંદર્ભમાં લાક્ષણિક લંબાઈ છે, RaL એ આ લંબાઈના સંદર્ભમાં રેલેહ નંબર છે અને Pr એ પ્રાન્ડટલ નંબર છે. (નોંધઃ રેલેહ નંબરને ગ્રેશોફ નંબર અને પ્રાન્ડટલ નંબરના ગુણાકાર તરીકે લખી શકાય છે) લેમિનાર પ્રવાહ માટે, નીચેનો સહસંબંધ થોડો વધુ સચોટ છે. એવું જોવા મળ્યું છે કે જ્યારે આર. એ. એલ. 109ની આસપાસ ઓળંગે છે ત્યારે લેમિનારથી તોફાની સીમા તરફ સંક્રમણ થાય છે. બાહ્ય પ્રવાહ, ઊભી સિલિન્ડરો તેમની ધરીઓ ઊભી ધરાવતા સિલિન્ડરો માટે, સમતલ સપાટીઓ માટેના અભિવ્યક્તિઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે જો કે વળાંકની અસર ખૂબ નોંધપાત્ર ન હોય. આ તે મર્યાદાને રજૂ કરે છે જ્યાં સિલિન્ડર વ્યાસની તુલનામાં સીમા સ્તરની જાડાઈ ઓછી હોય છે. જ્યારે ગ્રેશોફ નંબર ક્યાં હોય ત્યારે ઊભી સમતલ દિવાલો માટેના સહસંબંધોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. બાહ્ય પ્રવાહ, આડી પ્લેટો ડબલ્યુ. એચ. મેકએડામ્સે આડી પ્લેટો માટે નીચેના સહસંબંધ સૂચવ્યા હતા. ગરમ સપાટી ઉપરની તરફ કે નીચેની તરફ છે તેના આધારે પ્રેરિત ઉછાળો અલગ હશે. ઉપરની તરફની ગરમ સપાટી માટે, અથવા નીચેની તરફની ઠંડી સપાટી માટે, લેમિનાર પ્રવાહ માટેઃ અને તોફાની પ્રવાહ માટેઃ નીચેની તરફની ગરમ સપાટી માટે, અથવા ઉપરની તરફની ઠંડી સપાટી માટે, લેમિનાર પ્રવાહ માટેઃ લાક્ષણિક લંબાઈ એ પ્લેટની સપાટીના વિસ્તાર અને પરિમિતિનો ગુણોત્તર છે. જો સપાટી ઊભી સાથે કોણ θ પર વળેલી હોય તો ચર્ચિલ અને ચુ દ્વારા ઊભી પ્લેટ માટેના સમીકરણોનો ઉપયોગ θ થી 60° સુધી માટે થઈ શકે છે; જો સીમા સ્તરનો પ્રવાહ લંબચોરસ હોય, તો ગુરુત્વાકર્ષણીય અચળાંક g ને r પદની ગણતરી કરતી વખતે g cos θ સાથે બદલવામાં આવે છે. બાહ્ય પ્રવાહ, આડી નળાકાર પૂરતી લંબાઈ અને નજીવી અંતિમ અસરોના નળાકારો માટે, ચર્ચિલ અને ચુ માટે નીચેનો સહસંબંધ ધરાવે છે. બાહ્ય પ્રવાહ, ગોળાઓ ગોળાઓ માટે, ટી. યુગેનો 1 અને 1 માટે નીચેનો સહસંબંધ છે. ઊભી લંબચોરસ બિડાણ લંબચોરસ બિડાણોની બે વિરુદ્ધ ઊભી પ્લેટ વચ્ચે ગરમીના પ્રવાહ માટે, કેટન નાના પાસા ગુણોત્તર માટે નીચેના બે સહસંબંધોની ભલામણ કરે છે. સહસંબંધો પ્રાન્ડટલ નંબરના કોઈપણ મૂલ્ય માટે માન્ય છે. માટેઃ જ્યાં H એ આવરણની આંતરિક ઊંચાઈ છે અને L એ વિવિધ તાપમાનની બંને બાજુઓ વચ્ચેનું આડી અંતર છે. માટેઃ મોટા પાસા ગુણોત્તર સાથે ઊભી ઘેરાબંધી માટે, નીચેના બે સહસંબંધોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. 10 <H/L <40 માટેઃ માટેઃ તમામ ચાર સહસંબંધો માટે, પ્રવાહી ગુણધર્મોનું મૂલ્યાંકન સરેરાશ તાપમાન પર કરવામાં આવે છે-ફિલ્મ તાપમાનના વિરોધમાં-જ્યાં અને ઊભી સપાટીઓનું તાપમાન છે અને. બળજબરીથી સંવહન આંતરિક પ્રવાહ, લેમિનાર પ્રવાહ સીડર અને ટેટ ટ્યુબમાં લેમિનાર પ્રવાહમાં પ્રવેશ અસરો માટે ખાતા માટે નીચેનો સહસંબંધ આપે છે જ્યાં આંતરિક વ્યાસ છે, જથ્થાબંધ સરેરાશ તાપમાન પર પ્રવાહી સ્નિગ્ધતા છે, ટ્યુબની દિવાલની સપાટીના તાપમાન પર સ્નિગ્ધતા છે. સંપૂર્ણ રીતે વિકસિત લેમિનાર પ્રવાહ માટે, નુસેલ્ટ સંખ્યા અચળ છે અને તે 3.66ની બરાબર છે. મિલ્સ પ્રવેશ અસરો અને સંપૂર્ણ વિકસિત પ્રવાહને એક સમીકરણમાં જોડે છે આંતરિક પ્રવાહ, તોફાની પ્રવાહ ડિટ્ટસ-બોલ્ટર સહસંબંધ (1930) એક સામાન્ય અને ખાસ કરીને સરળ સહસંબંધ છે જે ઘણા ઉપયોગો માટે ઉપયોગી છે. આ સહસંબંધ ત્યારે લાગુ પડે છે જ્યારે બળજબરીથી સંવહન એ ઉષ્મા સ્થાનાંતરણની એકમાત્ર રીત હોય; એટલે કે, ત્યાં કોઈ ઉકળતા, ઘનીકરણ, નોંધપાત્ર કિરણોત્સર્ગ વગેરે નથી. આ સહસંબંધની ચોકસાઈ ±15 ટકા હોવાની ધારણા છે. 10, 000 અને 120,000 (તોફાની પાઇપ પ્રવાહ શ્રેણીમાં) ની વચ્ચે રેનોલ્ડ્સ નંબર સાથે સીધી ગોળાકાર પાઇપમાં વહેતા પ્રવાહી માટે, જ્યારે પ્રવાહીની પ્રાન્ડટલ સંખ્યા 0.7 અને 120 ની વચ્ચે હોય, ત્યારે પાઇપના પ્રવેશદ્વારથી દૂરના સ્થાન માટે (10 થી વધુ પાઇપ વ્યાસ; ઘણા લેખકો અનુસાર 50 થી વધુ વ્યાસ) અથવા અન્ય પ્રવાહ વિક્ષેપ માટે, અને જ્યારે પાઇપની સપાટી હાઇડ્રોલિક રીતે સરળ હોય, ત્યારે પ્રવાહીના જથ્થા અને પાઇપની સપાટી વચ્ચેના ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંકને સ્પષ્ટપણે વ્યક્ત કરી શકાય છેઃ જ્યાંઃ શું હાઇડ્રોલિક વ્યાસ એ જથ્થાબંધ પ્રવાહીની થર્મલ વાહકતા છે તે પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા સમૂહ ફ્લક્સ આઇસોબેરિક ઉષ્મા ક્ષમતા ગરમ કરવા માટે 0.40 છે (જથ્થાબંધ પ્રવાહી કરતા દિવાલ ગરમ) અને 0.3 છે. આ સમીકરણના ઉપયોગ માટે જરૂરી પ્રવાહી ગુણધર્મોનું મૂલ્યાંકન જથ્થાબંધ તાપમાને કરવામાં આવે છે, આમ પુનરાવર્તન ટાળવામાં આવે છે. બળજબરીથી સંવહન, બાહ્ય પ્રવાહ ઘનની બાહ્ય સપાટીની પાછળના પ્રવાહ સાથે સંકળાયેલ ઉષ્મા સ્થાનાંતરણનું વિશ્લેષણ કરવામાં, પરિસ્થિતિ સીમા સ્તરના વિભાજન જેવી ઘટના દ્વારા જટિલ બને છે. વિવિધ લેખકો વિવિધ ભૂમિતિઓ અને પ્રવાહની સ્થિતિઓ માટે સહસંબંધિત આલેખ અને આલેખ ધરાવે છે. સમતલ સપાટીની સમાંતર પ્રવાહ માટે, જ્યાં ધારથી અંતર છે અને સીમા સ્તરની ઊંચાઈ છે, કોલબર્ન સામ્યતાનો ઉપયોગ કરીને સરેરાશ નુસેલ્ટ નંબરની ગણતરી કરી શકાય છે. થોમ સહસંબંધ ઉત્કલનમાં ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક માટે સરળ પ્રવાહી-વિશિષ્ટ સહસંબંધો અસ્તિત્વમાં છે. થોમ સહસંબંધ ઉકળતા પાણીના પ્રવાહ માટે છે (લગભગ 20 એમપીએ સુધીના દબાણ પર સબકુલ્ડ અથવા સંતૃપ્ત) એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ્યાં ન્યુક્લિએટ ઉકળતા યોગદાન બળજબરીથી સંવહન પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. ગરમીના પ્રવાહને ધ્યાનમાં રાખીને અપેક્ષિત તાપમાનના તફાવતનો અંદાજ કાઢવા માટે આ સહસંબંધ ઉપયોગી છેઃ જ્યાંઃ દિવાલનું તાપમાન સંતૃપ્તિ તાપમાનથી ઉપર છે, K q એ ગરમીનો પ્રવાહ છે, MW/m2P એ પાણીનું દબાણ છે, MPa નોંધ કરો કે આ પ્રયોગમૂલક સહસંબંધ આપેલ એકમો માટે વિશિષ્ટ છે. પાઇપ દિવાલનો હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક પાઇપ દિવાલની સામગ્રી દ્વારા ગરમીના પ્રવાહ સામેના પ્રતિકારને "પાઇપ દિવાલના હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક" તરીકે વ્યક્ત કરી શકાય છે. જો કે, ગરમીનો પ્રવાહ પાઇપના આંતરિક અથવા બાહ્ય વ્યાસ પર આધારિત છે કે કેમ તે પસંદ કરવાની જરૂર છે. પાઇપના આંતરિક વ્યાસ પર ઉષ્મા પ્રવાહને આધાર આપવાનું પસંદ કરીને, અને પાઇપની દિવાલની જાડાઈ પાઇપના આંતરિક વ્યાસની તુલનામાં ઓછી છે એમ ધારીને, પછી પાઇપની દિવાલ માટે ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંકની ગણતરી કરી શકાય છે જાણે કે દિવાલ વક્ર ન હોયઃ જ્યાં k એ દિવાલની સામગ્રીની અસરકારક ઉષ્મીય વાહકતા છે અને x એ બાહ્ય અને આંતરિક વ્યાસ વચ્ચેનો તફાવત છે. જો ઉપરોક્ત ધારણા માન્ય ન હોય, તો દિવાલ ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંકની ગણતરી નીચેની અભિવ્યક્તિનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છેઃ જ્યાં ક્રમશઃ નળીના આંતરિક અને બાહ્ય વ્યાસ 'ડી' અને 'ડૂ' છે. ટ્યુબ સામગ્રીની ઉષ્મીય વાહકતા સામાન્ય રીતે તાપમાન પર આધાર રાખે છે; સરેરાશ ઉષ્મીય વાહકતાનો ઘણીવાર ઉપયોગ થાય છે. કન્વેક્ટિવ હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંકનું સંયોજન સમાંતર રીતે કામ કરતી બે અથવા વધુ હીટ ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયાઓ માટે, કન્વેક્ટિવ હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક સરળ રીતે ઉમેરે છેઃ શ્રેણીમાં જોડાયેલી બે અથવા વધુ હીટ ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયાઓ માટે, કન્વેક્ટિવ હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક ઊલટું ઉમેરે છેઃ ઉદાહરણ તરીકે, અંદર વહેતા પ્રવાહીવાળી પાઇપને ધ્યાનમાં લો. પાઇપની અંદરના પ્રવાહીના જથ્થા અને પાઇપની બાહ્ય સપાટી વચ્ચે ઉષ્મા સ્થાનાંતરણનો અંદાજિત દર છેઃ જ્યાં q = ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ દર (W) h = સંવહન ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક (W/(m2·K)) t = દિવાલની જાડાઈ (m) k = દિવાલની ઉષ્મા વહનક્ષમતા (W/m·K) A = ક્ષેત્રફળ (m2) = તાપમાનમાં તફાવત. એકંદર ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક એકંદર ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક એ ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ માટે વાહક અને સંવહન અવરોધોની શ્રેણીની એકંદર ક્ષમતાનું માપ છે. તે સામાન્ય રીતે હીટ એક્સ્ચેન્જર્સમાં હીટ ટ્રાન્સફરની ગણતરી માટે લાગુ કરવામાં આવે છે, પરંતુ અન્ય સમસ્યાઓ માટે સમાન રીતે લાગુ કરી શકાય છે. હીટ એક્સ્ચેન્જરના કિસ્સામાં, હીટ એક્સ્ચેન્જરમાં બે પ્રવાહો વચ્ચેના કુલ હીટ ટ્રાન્સફરને નીચેના સંબંધ દ્વારા નક્કી કરવા માટે ઉપયોગ કરી શકાય છેઃ જ્યાંઃ = હીટ ટ્રાન્સફર દર (W) = એકંદર હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક (W/(m2·K)) = હીટ ટ્રાન્સફર સપાટી વિસ્તાર (m2) = લઘુગણક સરેરાશ તાપમાન તફાવત (K). એકંદર હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક દરેક પ્રવાહના વ્યક્તિગત હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક અને પાઇપ સામગ્રીના પ્રતિકારને ધ્યાનમાં લે છે. તેની ગણતરી થર્મલ રેઝિસ્ટન્સની શ્રેણીના સરવાળાના પારસ્પરિક તરીકે કરી શકાય છે (પરંતુ વધુ જટિલ સંબંધો અસ્તિત્વમાં છે, ઉદાહરણ તરીકે જ્યારે હીટ ટ્રાન્સફર સમાંતર રીતે વિવિધ માર્ગો દ્વારા થાય છે): જ્યાંઃ R = પાઇપ દિવાલમાં હીટ ફ્લો (K/W) માટે પ્રતિકાર (ઓ) અન્ય પરિમાણો ઉપર મુજબ છે. ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક એ કેલ્વિન દીઠ એકમ વિસ્તાર દીઠ સ્થાનાંતરિત ઉષ્મા છે. આમ સમીકરણમાં ક્ષેત્રફળનો સમાવેશ થાય છે કારણ કે તે તે ક્ષેત્રનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે કે જેના પર ઉષ્માનું સ્થાનાંતરણ થાય છે. દરેક પ્રવાહ માટેના ક્ષેત્રો અલગ હશે કારણ કે તે દરેક પ્રવાહી બાજુ માટે સંપર્ક ક્ષેત્રનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પાઇપ દિવાલ (પાતળી દિવાલો માટે) ને કારણે થર્મલ પ્રતિકારની ગણતરી નીચેના સંબંધ દ્વારા કરવામાં આવે છેઃ જ્યાં x = દિવાલની જાડાઈ (m) k = સામગ્રીની થર્મલ વાહકતા (W/(m·K)) આ પાઇપમાં વહન દ્વારા ગરમીના સ્થાનાંતરણને રજૂ કરે છે. થર્મલ વાહકતા એ ચોક્કસ સામગ્રીની લાક્ષણિકતા છે. વિવિધ સામગ્રીઓ માટે થર્મલ વાહકતાઓના મૂલ્યો થર્મલ વાહકતાઓની યાદીમાં સૂચિબદ્ધ છે. લેખમાં અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ દરેક પ્રવાહ માટે સંવહન ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક પ્રવાહીના પ્રકાર, પ્રવાહના ગુણધર્મો અને તાપમાનના ગુણધર્મો પર આધારિત છે. કેટલાક લાક્ષણિક ઉષ્મા વહન ગુણાંકમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ હવા-h = 10 થી 100 W/(m2K) પાણી-h = 500 થી 10,000 W/(m2K). અશુદ્ધ થાપણોને કારણે થર્મલ પ્રતિકાર ઘણીવાર તેમના ઉપયોગ દરમિયાન, હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ સપાટી પર અશુદ્ધિનું એક સ્તર એકત્રિત કરે છે, જે સંભવિત રીતે પ્રવાહને દૂષિત કરવા ઉપરાંત, હીટ એક્સ્ચેન્જર્સની અસરકારકતાને ઘટાડે છે. દૂષિત હીટ એક્સ્ચેન્જરમાં દિવાલો પરનું નિર્માણ સામગ્રીનું એક વધારાનું સ્તર બનાવે છે જેમાંથી ગરમી પસાર થવી જોઈએ. આ નવા સ્તરને કારણે, હીટ એક્સ્ચેન્જરની અંદર વધારાનો પ્રતિકાર થાય છે અને આમ એક્સ્ચેન્જરનો એકંદર હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક ઘટે છે. નીચેના સંબંધનો ઉપયોગ વધારાના અશુદ્ધિ પ્રતિકાર સાથે ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ પ્રતિકારને ઉકેલવા માટે થાય છેઃ = જ્યાં દૂષિત ઉષ્મા વિનિમાયક માટે એકંદર ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક, = ઉષ્મા વિનિમાયકની પરિમિતિ, ગરમ અથવા ઠંડા બાજુની પરિમિતિ હોઈ શકે છે, જો કે, તે સમીકરણની બંને બાજુએ સમાન પરિમિતિ હોવી જોઈએ, = અશુદ્ધિ વિનાના ઉષ્મા વિનિમાયક માટે એકંદર ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ગુણાંક, = ઉષ્મા વિનિમાયકની ઠંડી બાજુએ અશુદ્ધિ પ્રતિકાર, = ઉષ્મા વિનિમાયકની ઠંડી બાજુએ અશુદ્ધિ પ્રતિકાર, = ઉષ્મા વિનિમાયકની ઠંડી બાજુની પરિમિતિ, = ઉષ્મા વિનિમાયકની ગરમ બાજુની પરિમિતિ, આ સમીકરણ અશુદ્ધિ વિનાના ઉષ્મા હસ્તાંતરણ ગુણાંકનો ઉપયોગ કરે છે. સમીકરણ ધ્યાનમાં લે છે કે હીટ એક્સ્ચેન્જરની પરિમિતિ ગરમ અને ઠંડી બાજુઓ પર અલગ છે. જ્યાં સુધી તે સમાન હોય ત્યાં સુધી તે માટે ઉપયોગમાં લેવાતી પરિમિતિથી કોઈ ફરક પડતો નથી. એકંદર ઉષ્મા વહન ગુણાંક એ ધ્યાનમાં લેવા માટે સમાયોજિત થશે કે એક અલગ પરિમિતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો કારણ કે ઉત્પાદન સમાન રહેશે. જો અશુદ્ધિની સરેરાશ જાડાઈ અને ઉષ્મીય વાહકતા જાણીતી હોય તો ચોક્કસ ઉષ્મા વિનિમાયક માટે અશુદ્ધ પ્રતિકારની ગણતરી કરી શકાય છે. સરેરાશ જાડાઈ અને થર્મલ વાહકતાનું ઉત્પાદન હીટ એક્સ્ચેન્જરની ચોક્કસ બાજુએ ફાઉલિંગ પ્રતિકારમાં પરિણમશે. = જ્યાંઃ = હીટ એક્સ્ચેન્જરમાં ફાઉલિંગની સરેરાશ જાડાઈ, = ફાઉલિંગની થર્મલ વાહકતા,. કન્વેક્ટિવ હીટ ટ્રાન્સફર કન્વેક્શન ચર્ચિલ-બર્નસ્ટીન હીટ સિંક કન્વેક્શન ચર્ચિલ-બર્નસ્ટીન હીટ હીટ પંપ હેસ્લર ચાર્ટ થર્મલ કંડક્ટિવિટી થર્મલ-હાઇડ્રોલિક્સ બાયોટ નંબર ફોરિયર નંબર નુસેલ્ટ નંબર સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ એકંદર હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક એકંદર હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક કોષ્ટક અને કન્વેક્ટિવ હીટ ટ્રાન્સફર કન્વેક્શન હીટ ટ્રાન્સફર હીટ કંડક્શન માટેના સમીકરણ સહસંબંધો પણ જુઓ.