球の熱伝達率の計算(強制対流熱伝達)

球の強制対流熱伝達率を計算する

一様流の中に置かれた球の強制対流熱伝達率を計算します。

熱伝達率 $h$ は、ヌセルト数 $Nu$ と以下の関係にあります。
$$Nu=\frac{hd}{\lambda}$$

強制対流における球の平均ヌセルト数は以下のRanz-Marshallの式で計算しています。

$$Nu=2+0.6 Re^{1/2} Pr^{1/3}$$

$$(0.6 < Pr < 380, \quad 1<Re<10^5)$$

$Re=\rho u d/\mu$:レイノルズ数、$Pr=\mu Cp/\lambda$:プラントル数、
$d$:球の直径、$u$:流速、$\rho$:密度、$\mu$:粘度、$\lambda$:熱伝導率、$Cp$:比熱


球の直径、流速、各物性値を入力してください。熱伝達率が計算されます。$Re$ 数、$Pr$ 数、$Nu$ 数も表示されます。
物性を選択すると20℃の時の物性値が入力されます。物性値は適宜変更してください。

物性 空気
球の直径 $d$ [m]  
速度 $u$ [m/s]
密度 $\rho$ [kg/m3]  
粘度 $\mu$ [Pa s]
熱伝導率 $\lambda$ [W/(m K)]  
比熱 $Cp$ [J/(kg K)]
レイノルズ数 $Re$
プラントル数 $Pr$
ヌセルト数 $Nu$
熱伝達率 $h$ [W/(m2 K)]

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