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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汚れ係数とは

このような計算をされている方に必要な知識です

熱交換器の化工計算
同 総括伝熱係数の計算

汚れ係数とはこのように定義されます

熱交換器が運転中に流体の成分が溶解し管壁に付着したり、堆積し、伝熱量を低減する。
この量を総括伝熱係数に組み込んだものが汚れ係数という。

dirt_factor.jpg

レーリー数とは

このような計算をされている方に必要な知識です

自然対流熱伝達の計算
(例)室内に放置された高温物体からの放熱量計算
(例)静止水槽内の高温物体の冷却計算

レイリー数とはこのように定義されます

自然対流熱伝達における浮力効果の無次元数

定義式はこのようになります

rayleigh_number.jpg

プラントル数とは

このような計算をされている方に必要な知識です

対流熱伝達量を見積る
各種ヌセルト数を計算

プラントル数とはこのように定義されます

温度境界層と速度境界層の相対的厚さの比

Pr_number.jpg

具体的数字としてはこのようになります

水(300K 1atm):5.466

空気(300K 1atm):0.717

水銀(300K 1atm):0.025

潤滑油(300K 1atm):2040

グラスホフ数とは

このような計算をされている方に必要な知識です

各種自然対流熱伝達量を求める (例)室内に放置した高温物体からの放熱量の計算、冷却時間の計算
(例)流れていない水槽内で物を冷却する時の冷却量計算

グラスホフ数とはこのように定義されます

粘性力と浮力の比

grafuhos_number.jpg

具体例として以下のようなものがあります

外径10(cm)100(℃)の円柱表面から、30(℃)の室内へ放熱する時の
グラスホフ数は1.16E7

温度伝導率とは

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)

温度境界層とは

このような計算をされている方に必要な知識です

短い配管内の流体温度変化を計算
高温流体を冷やすための直管長さを計算

温度境界層とはこのように定義されます

onndo_kyoukaisou.jpg

「壁面表面に接した壁面温度と等しい流体温度が壁から離れるに従い、一様流温度に等しくなるまでの領域」

対数平均温度差とは

このような計算をされている方に必要な知識です

熱交換器の化工計算
シェルアンドチューブ熱交の出入口温度の計算
プレート式熱交の熱交換量の計算

対数平均温度差とはこのように定義されます

taisuuheikinnonndo.jpg

体膨張係数とは

このような計算をされている方に必要な知識です

室内に置かれた高温製品の放熱量の計算
自然対流熱伝達量の計算

体膨張係数とはこのように定義されます

taiboutyoukeisuu.jpg

通常の機体の場合理想気体として考えてよいので、温度(K)の逆数と考えてよい。

具体例として以下のようなものがあります

室温(30℃)における体膨張係数=0.0033

ニュートンの冷却法則とは

このような計算をされている方に必要な知識です

対流熱伝達計算
空気、水などによる冷却、加熱の計算全般

ニュートンの冷却法則とはこのように定義されます

newton_cooling_law.jpg

壁面積 1(m2)当り、1(秒)間に周囲雰囲気もしくは流体と熱交換する量(J)を上式で計算できます。

1(J/sec)は1(W)

潜熱とは

このような計算をされている方に必要な知識です

蒸発器(エバポレータ―)熱交換機の化工設計計算
凝縮器(コンデンサ)の化工設計計算
その他、相変化を伴う熱設計 計算

潜熱とはこのように定義されます

「等温、等圧力の条件の下で、相変化が起こる時の、系全体の内部エネルギ変化」

具体例として以下のようなものがあります

水1(g)が蒸発する時に奪う熱量2260(J)
水1(g)が凍結する時に放出する熱量333(J)


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