熱量の求め方 基礎知識 - 熱 温度 技術計算 エクセル受託解析 - FutureEngineer

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多層断熱材とは

このような計算をされている方に必要な知識です

人工衛星などの宇宙機器を設計
サーマルブランケットの性能評価
太陽光からの熱ふく射を抑え、内部を保温する

多層断熱材とはこのように物をさします

ポリイミドなどの高分子フィルムにアルミニウムを蒸着メッキを施し、
プラスチック製メッシュを交互に積層させ、断熱効果を上げた材量

通常席総数は10層程であり、一定数以上になると断熱効果は頭打ちする。

滴状凝縮とは

このような計算をされている方に必要な知識です

凝縮器(コンデンサ)の化工計算
多管式熱交換器の凝縮量計算

滴状凝縮とはこのように定義されます

「凝縮器の伝熱管に接触した蒸気が滴状になって滴り落ちる現象」

他の現象と比較するとこのような事が言えます。

膜状凝縮と比べて、滴状凝縮は伝熱係数は非常に大きくなる。 これは膜状凝縮は伝熱管全体に液体が膜状に付着するので、
熱交換は膜を通して行われるのに対して、 滴状凝縮は伝熱管表面一部分では
蒸気と接触していて、そこで熱交換が行われるからである。

等温壁条件とは

このような計算をされている方に必要な知識です

温度制御された壁面ヒータの温度計算
水冷ジャケットへの熱流量計算

第一種境界条件(壁温一定条件、ディリクレ条件)とはこのように定義されます

「境界面温度が時間に依らず一定の条件」

constantTcondition.jpg

等熱流速壁条件とは

このような計算をされている方に必要な知識です

赤外線ヒータの加熱計算
自動車灯具などのカバー温度上昇計算
高放射率の樹脂性ヒートシンクの熱抵抗計算

第二種境界条件(熱流速一定条件、断熱条件、ノイマン条件)とはこのように定義されます

「境界で熱流速が時間に依らず一定の条件」
特に熱流速が0の場合を断熱条件という。

constantHflux.jpg

熱拡散率とは

このような計算をされている方に必要な知識です

非定常熱伝導計算
製品内部の温度時間変化を計算
熱伝導シミュレーションを行っている

熱拡散率とはこのように定義されます

「熱伝導率、比熱、密度から成る物体の物性値」

Thermal_diffusivity.jpg

具体例として以下のようなものがあります

空気の熱拡散率(300K 1atm):2.207E-5 (m2/sec)
水の熱拡散率(300K 1atm):1.466E-7(m2/sec)
アルミニウムの熱拡散率(300K):9.68(m2/sec)
グラスウール断熱材(300K):0.37(m2/sec)

熱コンダクタンスとは

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
建築物の壁面の熱通過率を計算
空気調和の計算

熱コンダクタンスとはこのように定義されます

「熱抵抗の逆数」つまり熱の伝わりやすさ。値が大きいほど熱がよく伝わる。 Thermal_conductance.jpg

輻射(ふく射)伝熱とは

このような計算をされている方に必要な知識です

赤外線加熱ヒータを設計
高放射率ヒートシンクの設計
表面が酸化している製品の冷却計算

輻射伝熱とはこのように定義されます

物体表面と周囲の間で可視光や赤外線によってエネルギーが交換される形態の伝熱現象

housya.jpg

具体例として以下のようなものがあります

太陽から入射するふく射熱流速(太陽定数):1.37(KW/m2)

放射率(ふく射率)とは

このような計算をされている方に必要な知識です

赤外線加熱ヒータを設計
高放射率ヒートシンクの設計
表面が酸化している製品の冷却計算

輻射伝熱とはこのように定義されます

物体表面と周囲の間で可視光や赤外線によってエネルギーが交換される形態の伝熱現象

housya.jpg

具体例として以下のようなものがあります

太陽から入射するふく射熱流速(太陽定数):1.37(KW/m2)

膜状凝縮とは

このような計算をされている方に必要な知識です

凝縮器(コンデンサ)の化工計算
多管式熱交換器の凝縮量計算

滴状凝縮とはこのように定義されます

「凝縮器の伝熱管に接触した蒸気が滴状になって滴り落ちる現象」

他の現象と比較するとこのような事が言えます。

膜状凝縮と比べて、滴状凝縮は伝熱係数は非常に大きくなる。 これは膜状凝縮は伝熱管全体に液体が膜状に付着するので、
熱交換は膜を通して行われるのに対して、 滴状凝縮は伝熱管表面一部分では
蒸気と接触していて、そこで熱交換が行われるからである。

陰解法とは

このような計算をされている方に必要な知識です

熱伝導方程式を差分方程式で解く
CAEを使う熱流体シミュレーション従事者
計算安定性を求める数値伝熱計算

陰解法とはこのように定義されます

計算対象の伝熱場すべての格子点に関する下記の様な差分式を求めた後、温度に関する連立方程式を解いて求める解法

implicit_solution.jpg

補足説明

時刻tにおける各格子点温度変化が時刻t+Δtの全ての格子点に影響するので、どのような時間刻みΔtを取っても必ず解ける無条件安定性を持つ。


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