球の自然対流熱伝達率を計算する
球の自然対流による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。
$$Nu=\frac{hd}{\lambda}$$
自然対流における球の平均ヌセルト数は以下の式から求めています。
１．Ranz-Marshallの式
$$Nu=2+0.6 Gr^{1/4} Pr^{1/3}$$
$$(0.6 < Pr < 380, \quad 0.9<Gr Pr<150)$$
２．Churchillの式
$$Nu=2+\frac{0.589(Gr Pr)^{1/4}}{[1+(0.469/Pr)^{9/16}]^{4/9}}$$
$$( Pr \ge 0.7, \quad Gr Pr \le 10^{11})$$
$Gr= d^{3} g \beta \Delta T \rho^{2}/\mu^{2}$：グラスホフ数、$Pr=\mu Cp/\lambda$：プラントル数、
$d$：球の直径、$\Delta T$：球表面と外部との温度差、$g$：重力加速度、$\rho$：密度、$\mu$：粘度、$\lambda$：熱伝導率、$Cp$：比熱、$\beta$：体膨張率
参考文献： 北條勝彦, 木本恭司, 越智敏明. わかる伝熱工学SI版. 槇書店, 1992, p. 94-95.
計算式を選択し、球の直径、温度差、各物性値を入力してください。熱伝達率が計算されます。$Gr$ 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。
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