熱通過と表面温度を計算する
壁に仕切られた流体１と流体２の間の熱通過と壁の表面温度を計算します。
- 流体１、流体２の温度、熱伝達率を入力します。
- 壁の熱伝導率、厚みを入力します。
- 壁の表面温度、熱流束、全体の熱通過率が出力されます。
※熱流束$q$は流体１から流体２への方向が正として出力されます。
※壁表面温度を流体温度に固定したい場合は、流体の熱伝達率に大きな値 1e10 を入力してください。
※流体の熱伝達率は、空気・水に対する自然対流、強制対流から選ぶことが出来ますが、流れの性状や流速により実際にはかなり幅があります。入力された値はあくまで代表的なオーダーの値なので適宜調整してください。詳細は以下の記事も参照ください。
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計算式
流体１から流体２への全体の熱通過率$K$は、
$$\frac{1}{K} = \frac{1}{h_1}+\frac{L}{\lambda} + \frac{1}{h_2}$$
で表されます。よって、流体１から流体２への熱流束$q$は、
$$q=K(T_{f1}-T_{f2})$$
で計算できます。また、流体１と壁との間の熱流束は
$$q=h_1 (T_{f1} - T_{w1})$$
壁と流体２との間の熱流束は
$$q=h_2 (T_{w2} - T_{f2})$$
と書け、それぞれの熱流束は同じであることから、壁の表面温度$T_{w1}$、$T_{w2}$が計算できます。
円筒の熱通過の計算は次のページです。
円筒の熱通過と壁の表面温度の計算ができるページです。円筒壁に仕切られた流体１と流体２の間の熱通過と壁の表面温度を計算します。流体の温度、熱伝達率、壁の熱伝導率を入力すると壁の表面温度、通過熱量、全体の熱通過率が出力されます。