Q) 配管に2種類の断熱材を巻く場合どう配置すると効率が良い?
2012-05-21 [記事URL]
A) 内側に断熱性能が高い(熱伝導率が低い)材質を巻く方が効果的です
内径100(mm)の配管に厚み10(mm)の断熱材を巻いた結果です
互いに10倍の熱伝導率の差がある断熱材を比べています。
水流の流速は0.3(m3/hr)です。
2012-05-21 [記事URL]
互いに10倍の熱伝導率の差がある断熱材を比べています。
水流の流速は0.3(m3/hr)です。
2012-05-20 [記事URL]
ロックウールなどの断熱材片面が1000(℃)一定の時、反対側の温度が例えば100(℃)未満になるために
必要な厚みを計算するためにはどうしたらよいか?
突然時刻0に方側がThになった時の、断熱材厚み方向の温度時間変化は以下の式より求まります。
2012-05-19 [記事URL]
この場合、建物室内と室外の表面熱伝達率、壁厚み、壁内部材質の熱伝導率を使い、以下の定義式から求めます。
熱貫流率の定義はこちら
熱貫流率×通過熱量=室内、室外の温度差
室内温度と室内壁温度の差=通過熱量×室内表面熱抵抗
熱抵抗は表面熱伝達率から以下の定義式から求まります。
熱抵抗の定義はこちら
2012-05-19 [記事URL]
200(℃) 17.2
300(℃) 18.5
400(℃) 20.1
500(℃) 22.0
600(℃) 23.9
室温(℃) 7.92e+03
200(℃) 5.32e+02
300(℃) 5.45e+02
400(℃) 5.69e+02
500(℃) 6.07e+02
600(℃) 6.49e+02
2012-05-19 [記事URL]
固体内の熱伝導計算
空気、水などによる冷却、加熱の計算全般
有限体積法などの数値伝熱計算
Q:単位面積当たりの熱流量
λ:固体の熱伝導率(W/m K)
dT:温度変化(℃)
dx:微小距離(m)
TH:高温部温度(℃)
TC:低温部温度(℃)
2012-05-19 [記事URL]
計算対象の固体を有限大きさの要素に分割し、要素に流入出する熱量に関して等式を作り、
全要素に関して連立させて温度を解く方法。
棒状の物体でしたら、材質が何であれ物体の熱伝導率が分かればよいです。
隣り合う要素同士でフーリエの法則に従い、熱流量を求めます。
棒表面からの放熱量はニュートンの冷却則を用います。
各要素の温度に係る係数達と、それぞれの方程式の定数項から係数行列を求め、正規化します。
この時にガウスの消去法を使うと便利です。
2012-05-18 [記事URL]
エアージェットによって製品を冷却する 冷却ファンによる高温製品冷却時間の計算 スリットノズルの最適幅を計算
条件:H=150(mm) B=150(mm)
流速(m/sec) 熱伝達率(W/m2 K)
10 24.94
12 27.32
14 29.51
16 31.55
18 33.46
2012-05-17 [記事URL]
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Nu L:ヌセルト数
Ra L:レーリー数
Gr L:グラスホフ数
Pr:空気のプラントル数
g:重力加速度(m/sec2)
β:体積膨張係数(1/K)
Tw,T∞:ヒートシンク表面温度および、周囲空気温度(K)
L:物体の代表長さ(m)
ν:空気の動粘性係数(m2/sec)
h:熱伝達率(W/m2 K)
λ:空気の熱伝導率(W/m K)
↑熱伝達率を計算するためには、固体の物性値は必要ありません↑
R c:ヒートシンク内熱伝導による熱抵抗(℃/W)
Lc:ヒートシンク内の熱流経路長さ(m)
Ac:ヒートシンク内の熱流経路断面積(m2)
λ:ヒートシンク内熱伝導率(W/m K)
R h:ヒートシンク内表面からの自然放熱による熱抵抗(℃/W)
Ah:放熱面積(m2)
h:ヒートシンク表面熱伝達率(W/m2 K)
固体(この場合はヒートシンク)の種類が何であれ、形状、周囲温度が同じであれば、
表面熱伝達率は変わりません。
変わるのは固体内の熱伝導による熱抵抗です。
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2012-05-17 [記事URL]
エンジンオイルパン底面からの放熱量計算 水平下向きに向いている平面が周囲より高温な場合の放熱量計算
空気中に置かれた場合の熱伝達率を示しています。
条件:周囲温度30(℃) 平板短辺250(mm) 平板短辺150(mm)
平板表面温度(℃) 熱伝達率(W/m2 K)
40 2.58
60 3.36
80 3.78
100 4.07
120 4.30
2012-05-17 [記事URL]
固体壁温度と周囲気体、液体に温度差がある時に、浮力によって流れが生じ固体壁と熱交換する現象。
こちらに定義式があります。→自然対流熱伝達率の定義
こちらに主要な自然対流熱伝達率概算値があります。→自然対流熱伝達率の値
計算によって求まった熱伝達率を使って、ニュートンの冷却則に代入します。
それから物体表面からの放熱量が求まります。
こちらに定義式があります。→ニュートン冷却則
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エクセルファイル、計算レポートはございませんが、
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