講義中に伺ったご質問 - 伝熱設計計算セミナー

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Q) エアーノズルによる冷却計算式中のフーリエ数について

2012年6月大阪にて講習中に伺ったご質問

この式中に使われるF数内に出てくる代表長さは板厚の半分で計算するのですか?

A) この場合は板の冷却面からの深さに相当します。

ハイスラー線図の横軸に使われているフーリエ数は、線図を使う上での条件が「両側から冷却する場合」であるので、代表長さが板厚の半分になります。

Q) ハイスラー線図に用いられている無次元温度の意味は?

2012年6月大阪にて講習中に伺ったご質問

A) 物体中心温度、物体初期温度を流体温度を使って無次元にしています

定義式を以下に記します。

mujigen_T.jpg

Θc:無次元温度
Tc:物体中心温度
T∞:流体温度
Tini:物体初期温度

Q) ハイスラー線図を使う時はいつも読みとらないとならない?

2012年6月大阪にて講習中に伺ったご質問

なにか数式の様なもので、厳密な値を得る手段はありませんか?

A) あります。本テキストに一部載せました。

 ハイスラー線図は熱伝導方程式を、熱伝達境界条件で解いた一般解の特殊な場合を線図にしています。
この一般解はΣを含んだ無限級数和になっているので、プログラムを組んで求める必要があります。

Q) 熱伝達率を計算する時Nu数や、λはどうやって知ればよい?

2012年6月大阪にて講習中に伺ったご質問

A) Nu数は伝熱工学の専門書、λは物性値ですのでハンドブックを開くことになります。

本セミナーの「基礎 水冷空冷編」で詳しく説明していますが、Nu数は流体のRe数やPr数の関数で各種数式が専門書に載っています。
一方、熱伝導率λは各種物質の物性ハンドブックを参考にして取得します。

Q) Bi(ビオ)数の定義内のh熱伝達率の定義に現れるhと同じ?

2012年6月大阪にて講習中に伺ったご質問

A) はい同じです。

Bi数とは、「固体内部の熱伝導に対する、表面からの熱伝達の割合」と定義されます。
ですので、式中のλは固体内の熱伝導率で、 hは表面の熱伝達率です。


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