伝熱の問題で参考書などを読んでもよくわからなっかったので質問をさせていただきます。
直径d、長さl、壁温Tw(一定)の円管に流れる流体全体が発達した温度分布であり、熱伝達率h(一定)、混合平均温度Tとしたときの壁面から気体に伝わる熱量dQを求める問題です。
私は熱流束qに面積をかけることでdQを求めようと考えました。そこで与えられている熱伝達hと混合平均温度Tをニュートンの冷却法則より
q=h(Tw-T)
と考えたのですが、混合平均温度はある流路断面における流体温度を代表する温度だと理解していますが、壁面温度Twとの差がいったい何を意味するかがよくわかりません。この式に混合平均温度Tを用いていいものなのでしょうか?
回答よろしくお願いします。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
壁温度Twの円環の内部を混合平均温度Tの流体が流れる場合を想定していますよね。
固体壁から、流体が熱伝達される場合には、温度境界層ができます。ニュートンの冷却法則は、q=h(Tw-T)ですが、円管内という狭い空間でTはどの位置の温度のことでしょうか?熱はすぐに伝達されてしまいますよね。そこで、普通はこのような場合、Tとして、混合平均温度を採用します。しかし、熱伝達率hは工学定数ですから、円環の中心部の温度をTとしてもかまいません。その場合には、熱伝達率hの値が変わります。そのことは、具体的な伝熱問題を解析する上で本質的なことではありません。回答いただきありがとうございます。
>熱伝達率hは工学定数ですから、円環の中心部の温度をTとしてもかまいません。その場合には、熱伝達率hの値が変わります。
つまりこの問題の場合は、混合平均温度Tにあった熱伝達率hが与えられていると考えていいのでしょうか?
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