高温の構造物の均一冷却方法について

質問

現在、高温（表面温度400℃）の大型構造物（家ぐらい）を均一に冷却する方法について研究しています。しかし、良いアイディアが思い浮びません。これまでに、出願特許などから、噴霧冷却、輻射板を側に置く、構造物に多孔質のものを付着させ水を含ませる、などを考えました。しかし、上手く均一に冷却できません。何か良い方法を知っておられる方がいらっしゃいましたら、お教え願いませんでしょうか。長文になって申し訳ありませんが、よろしくお願いいたします。

回答No.1

tetujin3 · ベストアンサー

まずは，シミュレーションが一般的です。有限要素法を用いた汎用ソフトが市販されていますので，構造物の形状と特定時間放置後の温度分布を計算してみてください。
シミュレーションで分かることは，特に突起している部分や，薄い部分などが冷却しやすいことなどです。逆に，このような部分を保温することで，全体的に均一に冷却することができます。
ヒントとしては，小型で温度域も異なりますが，アルミのダイキャストや，
鋳物の冷却を参考にしてみて下さい。特に鋳物では，冷却条件によっては巣（空隙）ができてしまうので，早く冷える部分は，暖めたり保温することが一般的です。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。参考にさせていただきます。書き忘れていましたが有限要素法のANSYSを用いて検討を行っているところです。ヒントを参考に、また考えてみます。ありがとうございました。

回答No.3

sqwe-ir

ノズルを高速回転式にすれば済む。
または振動ノズル。
イヤイヤ首振りノズルくん。＾＾

後は水は下に流れるので温度測定による修正は忘れないでねん。＾＾

お礼

ありがとうございます。参考にさせていただきます。

回答No.2

sqwe-ir

不可能でしょう？
外部と内部との温度差は出ます。

表面のみの冷却かい？
補足要求しとくよ。

加熱なら電子レンジしか思い浮かばない。
電子レンジ冷却。
液体窒素に入れて瞬間冷凍。
（爆発吹っ飛び注意！！）

全部水没させてもオーダーはクリア出来ない。

お礼

ありがとうございます。参考にさせていただきます。

補足

表面のみの冷却です。冷却面積は大きい（家ぐらい）なのですが、厚みが薄く、熱伝導率が良いので、外部と内部の温度差は問題にしていません。よろしくお願いします。現在では、均一に噴霧することを考えていますが、ノズル付近にどうしてもコールドスポットができてしまいます。