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水力直径とは

2010-07-15 [記事URL]

このような計算をされている方に必要な知識です

非円径断面形状をもつ管路内の境膜伝熱係数を計算

管路摩擦抵抗からおよその境膜伝熱係数を求める

同心円環水路を持つ金型温調設備の熱設計

水力直径とはこのように定義されます

具体例として以下のようなものがあります

コンパクト式熱交換器(空冷ラジエターなど)の楕円水管内の境膜伝熱係数
多管式熱交換器の管内境膜伝熱係数
水冷冷却ジャケット内ヒートシンク表面熱抵抗計算

水流ジェットによる熱伝達率の計算

2010-07-15 [記事URL]

以下のような業務をされている方はお読みください。

金型ブロックを水槽内ジャグジーなどでで冷却する場合の熱応力計算
高温物体から距離Hだけ離れた場所から、ウォータージェットによる冷却を行ったときの、固体表面熱伝達率の算出ができます。

以下に関連する数式を紹介します。

熱伝達係数の数式です

以下が熱伝達率のグラフです

高温壁面の面積によって、平均熱伝達率は変化します。
(中心から離れるに従って、局所熱伝達率が低くなる。)

上記のような計算は5日で解決します。

断熱条件とは

2010-07-15 [記事URL]

このような計算をされている方に必要な知識です
CAEシミュレーションを行っている方。
伝熱FEM(有限要素法)解析を行っている方。
幾何学的に対称な物体の境界の条件設定をする時。
断熱条件とはこのように定義されます

具体例として以下のようなものがあります
急激に膨張する空気の熱量授受の計算
断熱壁が使われている系の簡易計算
短時間の保温庫内の温度変化計算
真空層を含む保温ボックスの熱伝達境界条件の設定

鉄材　冷却風による温度変化時間算出

2010-07-15 [記事URL]

以下のような業務をされている方はお読みください。

乾燥炉から出てきた金型鉄材をの表面温度が数秒で冷却（周辺環境固定）する方法及び冷熱源等設備の設計。
空調で現実的に作れる可能な限り低温の冷風を吹き付けて冷却する場合の熱計算。
液体ガス（窒素や炭酸ガス等）を直接冷却に使用しコンベアで出てきて冷却ゾーン（トンネル状）で数秒間で冷却させる装置開発。
ボルテックスクーラーの冷却計算。

金型などの、高温金属表面を冷却風によって冷やす場合の、
金型温度時間変化を計算できます。

以下は鉄材温度の時間変化です

上記のような計算は7日で解決します。

動粘度(動粘性係数)とは

2010-07-15 [記事URL]

このような計算をされている方に必要な知識です

レイノルズ数の計算
輸送現象における分子拡散の計算
対流熱伝達係数の計算

動粘度(動粘性係数)とはこのように定義されます

ただし、
ν:動粘度(m^2/sec)
μ:粘性係数(Pa sec)
ρ:密度(Kg/m^3)

具体例として以下のようなものがあります

単位はすべて(m^2/sec)

空気1(atm)200(K)、300、400(K)における値

0.758e-5 1.583e-5 2.639e-5　

水1(atm)300(K)、360(K)における値

8.573e-7 3.378e-7　

水蒸気1(atm)400(K)における値

2.40　

熱通過率とは

2010-07-15 [記事URL]

このような計算をされている方に必要な知識です

多層断熱材の性能評価

保温設備の壁面厚さ計算

空気調和の計算

熱通過率とはこのように定義されます

赤外線による、電線の加熱時間を計算できます。

2010-07-15 [記事URL]

以下のような業務をされている方はお読みください。

自動車用電線被覆表面への印字、乾燥時間を短縮検討。
電線表面の加熱時間検討。
赤外線加熱効率を数値で比較。
赤外線ヒーターの加熱ゾーンの最適なヒーター構成を検討。
加熱乾燥装置の検討。
目標温度まで昇温する為に必要なヒーター仕様(容量)選定。

赤外線　加熱　電線　表面温度　時間電線の加熱時間を計算できます。

以下は、電線表面温度の時間変化です

赤外線強度によって違いが表れます。
上記のような計算は7日で解決します。

ビア(ビオ)の法則とは

2010-07-15 [記事URL]

このような計算をされている方に必要な知識です
気体(ガス)を通過後の放射エネルギを計算する
レーザーが気体を通過する時のエネルギ減衰量を概算する時
サーモグラフなどの非接触型温度計測時の、出力画像の補正
ビア(ビオ)の法則とはこのように定義されます

ビアの法則ガス層に入射したふく射強度は、
その厚さとともに指数関数的に減少する事を表しています。
:ふく射強度
:ガス層の厚み
:単色吸収係数
具体例として以下のようなものがあります
一定厚さの気体を隔てて設置してある固体の温度を
サーモグラフなどで計測する場合。

ビオ(ビア)数とは

2010-07-15 [記事URL]

このような計算をされている方に必要な知識です
均質な中肉の円柱(棒)の内部温度の時間変化
薄い均質な板内部の温度変化
均質な球体内部の温度時間変化
温度境界条件によって、固体内の温度を求める計算
金属などの高熱伝導率物質の温度時間変化を求める計算
ビオ(ビア)数とはこのように定義されます
「固体内の熱伝導に対する固体表面の熱伝達の割合」

ただし、
h:熱伝達率(W/m2 K)
L:物体の中心までの距離(m)
λ:熱伝導率(W/m K)
具体例として以下のようなものがあります
流体にさらされた、金属棒の温度の時間変化を計算する時
この場合Bi数が小さいので、金属棒は表面から内部まで同じ温度として計算することができます。
つまり、金属の質量、比熱、だけで温度変化が求まります。