熱計算基礎知識 - 伝熱設計計算セミナー

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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

ぺクレ数とは

このような計算をされている方に必要な知識です

非圧縮流体の連続の式、運動量の式、
エネルギー式、境界層方程式を使用する熱流体解析技術者

ペクレ数とはこのように定義されます

強制対流熱伝達における対流の無次元数

Pecre_number.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)

陽解法とは

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

陽解法とはこのように定義されます

熱伝導方程式を差分化して解く場合に、現在の温度の値を使って次の時間の値を直接計算する方法

explicit_solution.jpg

補足説明

差分化する時間刻みによっては、解が収束しない計算安定問題があるので注意を要する。

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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