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

質問

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。

回答No.2

ojisan7 · ベストアンサー

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。

お礼

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？

回答No.1

fusem23

流体の温度が円管を通る間でほぼ一定であり、それをTで表した場合は、あなたの立てた式で熱量が求まると思います。

お礼

回答いただきありがとうございます。