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冷却装置　水冷 VS　空冷（2009年10月19日公開分）

2010-07-15 [記事URL]

最近、よく

「xxxの温度を下げたいんですが、空気で冷やしたいんですが、可能ですか？」 みたいな依頼が来ます。

やはり、皆さん手軽な空気を冷媒として使いたいのでしょうね。

だって、水を使うと相手が金型だったりする場合、濡れて困るとか、 装置に排水設備を設けないといけないとか面倒ですから。

ですが、やはり水冷を進めるしかない場合がほどんどです。

水は熱容量(比熱×質量)が大きい(4.2×10^6) ので、空気の1.25×10^3 と比べて4000倍も熱を保持できます。

さらに、熱の伝わりやすさ(熱伝導率)は水は0.57 空気は0.024 と水の方が約20倍も大きいです。
(上記はいづれも5℃の時の物性値)

簡単に言うと

「水、空気を同じ速度でぶっかけたとき、水は空気の20倍の速さで熱を奪い、 4000倍も多く熱を運ぶ」

ので、みなさん悩まずに 水冷 を選んでください

強制空冷、水冷での放熱、冷却計算に必要なパラメータ（2009年5月22日公開分）

2010-07-15 [記事URL]

過去数回で紹介したように、高温物体周りを流れる流体への放熱量を求めるためには熱伝達率が必要だと書きました。

この熱伝達率を計算するために必要な情報は以下のとおりです。

流体の物性値
熱伝導率などの熱物性値、密度、動粘性係数 固体表面温度、流体温度 流体速度
(速度つまり、レイノルズ数によって熱伝達率の表現式が変わりますから注意が必要)

物体の代表長さ(パイプ内の流れだったら、内径、外側の流れだったら直径)

これらの情報がひとまず揃えば、あとは熱伝達面と流れの接し方から、熱伝達率の計算式に当てはめ、ニュートンの冷却則によって放熱量が求まります。