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Q) ヒートシンクを設置する場合と、しない場合で熱抵抗は異なるのか？？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A) 放熱面を増やす目的でヒートシンクの形状が複雑になっており、放熱を良くし熱抵抗が低くなります。

基礎温度計算編の演習最後に扱ったヒートシンクを含んだ熱回路網法の計算では、

ヒートシンクが無い場合熱伝導シートやプッシャー表面からの放熱による熱抵抗より

ヒートシンクを設置して放熱面が大きくなった場合の熱抵抗の方が小さくなります。



これは、熱伝達による熱抵抗の計算式の分母に放熱面積が存在するためです。

Q) 熱伝達の計算はシミュレーションソフトを活用すべきか？？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A) シミュレーションと、熱伝達率の実験式を両方使用することをおすすめします。

レイノルズ数、熱伝達形状によってはシミュレーションソフトの得手不得手があるので、

常に熱伝達率の実験式を比較しながら計算することをおすすめします。

代表的な熱流体シミュレーションソフト

SCRYU/Tetra　

Ansys

AMPS

Q)断熱材表面を触った場合の接触温度計算式の適用範囲は？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A) 半無限固体の接触温度の数式で扱われています。

条件としては接触面と反対側の温度が初期温度を保っている範囲となります

Q)グラスホフ数の代表長さはどこの寸法を採用する？？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A)冷却対象の形状によって異なります。

自然対流熱伝達のヌセルト数を提示している文献に記載有ります

Q)演習で取り扱った誤差関数を含んだ温度分布時間変化式の導出方法は？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A)　熱伝導方程式を第三種境界条件で解いた一般解を演習で活用いたしました。

第三種境界とは熱伝達境界ともいわれ、そのほかに下記の境界条件で解いた一般解もあります。

第一種境界条件: 温度境界条件

第二種境界条件: 熱流束境界条件

Q)熱伝達率を稼ぐために、臨界レイノルズ数より少し上をねらうべきなのか？？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A)冷却対象によりますが、乱流領域の熱伝達を利用する方が冷却効果が格段にあがります

こちらの計算で示しました通り、熱伝達率は大幅にかわりますので熱伝達を促進する各種方法が勧められています。

Q)誤差関数 erf とerfcの違いは

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A) erf: 誤差関数(error function) erfc: 余誤差関数(complementary error function) と言われる関数です。

それぞれの関数の間には下記の関係が有ります。

Q)臨界レイノルズ数前後で熱伝達率は格段に変化するのか？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A)流れの様相によって異なりますが一般的に2，3倍大きくなります。

水冷管内部の熱伝達率の一例を下記に示します。

横軸が流量(L/min)もしくはレイノルズ数、縦軸が熱伝達率

Q)ビオ数10以上の時に冷却対象物の表面温度が流体温度と同温となるというが、どの程度まで同温なのか？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A) 厳密には数%未満の違いになります。

下記はプラスチック円柱表面を強制冷却した場合でビオ数が10以上の場合の結果です。

表面温度と流体温度の差は1%未満になります。

Q)熱伝達率の数式は複雑な形をしているのか？？

2022-04-25 [記事URL]

2022年4月オンライン開催セミナー中にに伺ったご質問

A) 基礎水冷空冷編での講義で詳細を説明しており、レイノルズ数、ヌセルト数という無次元数によって計算します

基礎温度計算編の演習では目的の温度分布時間変化を求めるための熱伝達率が与えられていますが、

実際は下記のような数式によって計算されます。