Q) 銅、鉄、SUSなど金属棒温度を熱伝導計算式を使って求めるには?

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Q) 銅、鉄、SUSなど金属棒温度を熱伝導計算式を使って求めるには?

A) 定常状態(温度分布が変化しない状態)を求めるには有限体積法がお勧めです

有限体積法とは

 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。

連立方程式を解くためには

 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。


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