伝熱工学

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伝熱工学

【伝熱工学】汚れ係数とは何か?

熱交換器やボイラーなどの性能劣化具合を検討する値の一つに汚れ係数があります。この記事では汚れ係数とは何か、どんな場面で利用されるのかについて解説します。 汚れ係数とは 汚れ係数とは伝熱面の汚れによる熱抵抗のことで単位はm2K/Wなどで表されます。 ボイラーや熱交換器などを長期間運転していると伝熱面に錆やスケール等が堆積し伝熱効率が低下します。この時の熱抵抗の値を示すものが汚れ係数です。 伝熱面に堆積した汚れの厚みをl[m]、熱伝導率をλ[W/mK]とすると汚れ係数は次の式で表すことが出来ます。 $$r=\ ...

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【伝熱工学】温度放射とルミネセンスの違い、使用例は?

今回は放射の中でも温度放射とルミネセンス(冷光)の違いについて解説したいと思います。 放射という現象は電磁気、熱などの方面でも説明に使われますが、今回は発光に関する内容です。 温度放射とは 熱放射とも呼ばれますが、熱を伴う内部エネルギーの放出のことを言います。 放射エネルギーの放出は原子、分子、イオンなどの振動によって起こります。400℃程度までは主に赤外線で赤く見え、より高温だと白色光に見えるようになります。 光の波長と温度については、光高温計の記事にも解説しているのでぜひご覧ください。 ルミネセンスと ...

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【伝熱工学】放射伝熱の仕組みを詳しく解説!産業分野でどう役立っている?

ストーブにあたった時に温かさを感じる理由はご存知ですか?放射伝熱、熱放射、輻射電熱などと呼ばれます。 今回は放射伝熱とは何かについて詳しく解説していきます。 放射伝熱とは 放射伝熱は、電磁波を介して熱が伝わる現象です。英語ではthermal radiation、radiant heat transferなどと呼ばれています。電磁波のうち、赤外線、可視光、紫外線などが含まれます。 高温の物体から発せられる電磁波が空間を伝わり、低温の物体に吸収されることで熱が伝わります。 電磁波とは、電場と磁場の変化を伝える ...

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【伝熱工学】夏場の鉄棒が冷たいのはなぜ?

夏場、公園で鉄棒に触れたときに冷たく感じることを不思議に感じたことってありませんか? 公園の木に触ると冷たく感じないのに、鉄棒に触ると冷たく感じます。同じ気温のはずなのに感じ方に差が出るのはなぜでしょうか? 今回は夏場に公園の鉄棒を触ると冷たく感じる理由について解説してみたいと思います。   鉄棒が木よりも冷たく感じる理由は次の3つです。 鉄は木材よりも熱伝導率が高い 熱伝導率が高いと総括伝熱係数が大きくなる 総括伝熱係数が高いと熱の移動が大きくなる 専門用語が出てきたので一つずつ見てみたいと思 ...

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【伝熱工学】熱容量って何?大きいものと小さいものの違いは?

ある物体の温度を1℃(K)上げるのに必要なエネルギーを熱容量といいます。単位はkJ/Kで表されます。 今回は、熱容量とは何か、どのようなときに利用されるかについて解説してみたいと思います。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 1. 熱容量とは? 熱容量は物体の質量m[kg]に比熱c[J/kgK]を掛けることで計算することが出来ます。熱容量が大きければ温度が上がりにくく、熱容量が小さければ上がりやすいということになります。 $$C=mc$$ C:熱容量 J/K ...

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【伝熱工学】熱伝導率と熱伝達率の違いは!?2つを合わせたU値の求め方

熱伝導率と熱伝達率の違いは何でしょう? どちらも熱の伝わりやすさを表しているので勘違いすることもありますが、この2つは似ているようで使い方が違います。 今回の記事では、熱伝導率と熱伝達率の違いについて解説してみたいと思います。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 1. 熱伝導率と熱伝達率の違い 熱伝導率と熱伝達率の違いは、同じ物質内で熱が伝わるか、別の物質同士で熱が伝わるかの違いです。 熱伝導率、熱伝達率のそれぞれの言葉の意味を見てみます。 1-1. 熱伝導率 ...

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