締切済み 放射伝熱について 2013/08/17 16:44 面1が黒体で面2が灰色体である、無限広さの平行平板の放射伝熱を考えるとき、面1から面2への熱流束q12と、その逆のq21はどう表されますか? ちなみに、総括吸収係数はε(灰色体の放射率)です。 わかる方お願いします。 みんなの回答 (2) 専門家の回答 みんなの回答 yk_musa ベストアンサー率0% (0/1) 2013/08/19 20:54 回答No.2 総括吸収係数(灰色体の放射率)とありますが これって面2の面積、2面間の形態係数、灰色体の放射率こみの 係数ですか? 他の方の回答でされた補足の式が意味わからないのですが q12=・・・ 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する(1) uen_sap ベストアンサー率16% (67/407) 2013/08/17 23:15 回答No.1 質問のポイントが分かりませんが公式通りではないですか? 質問者 補足 2013/08/18 17:15 正味の熱流束がq12-q21=εσ(T1^4-T2^4)で表されるので、 q12=σT1^4 q21=εσT2^4とするとおかしくなります。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 放射伝熱について教えてください!! 放射伝熱について教えてください!! 放射伝熱に関して質問なんですが、下の図のような平行平板内の●の位置に温度Tの黒体の物体があるとして、その位置での放射熱流束の値を調べたい場合、計算式がわかりません。ちなみに上下の壁は黒体とします。 上下平行平板のみの放射熱流束を考えた場合 q=ε(σTh^4-σTc^4) となることはわかるのですが・・・ 一応、自分の考えでは下の式になるのではないかと思ってるのですが、どうでしょうか? q=ε(σT^4-(σTh^4+σTc^4)) ※εは放射率であり黒体の場合ε=1 ―――――――――――― Tc:上壁温度 ↓ 上壁からの放射エネルギー ● T:この物体がもつ温度 ↑ 下壁からの放射エネルギー ―――――――――――― Th:下壁温度 詳しい方がいらっしゃれば教えていただきたいです。よろしくお願いいたします。 伝熱学問題です 平行に向き合い2枚の無限平板1,2がありその表面は、それぞれ温度T1、放射率ε1、および温度T2、放射率ε2である。T1>T2であるとき平板1から2への放射熱流束を求めよ。 という問題です。どなたか分かる方がいらっしゃったら教えてください。 伝熱についての疑問です。 伝熱についての疑問です。 レポートに div q = 0 なる伝熱形態は何かと問われました。(div;発散 q;熱流束ベクトル) 回答は毎回出ないのですが、私の考えで合っているか知りたいので、何か御指摘ください。 ⇒ 私は、熱流速の発散が無い = 熱流速をすべて吸収してしまった と考えました。 つまり、あらゆる熱を完全に吸収してしまう黒体の伝熱形態ではないかと考えました。 伝熱に関する質問です。 太陽が反射するエネルギーは、5780Kにおける黒体のそれとして近似できる。地球の公転軌道の半径が1.49*10^11 m( =l ) 、太陽の半径が6.95*10^8 m( =R ) として、地球が太陽から受ける熱エネルギーを求めよ。また、地球を黒体と考え、宇宙空間の温度が0Kとして、地球の表面温度を求めよ。 という問題なのですが、宇宙空間でも熱が伝わるということは、放射伝熱ですよね。 ということで、熱エネルギー流速q = 5.67*10^-8 * 5780^4 * 2.176*10^-5 (←πR^2/πl^2) q=1.38 kW・m^-2 と求めることができたのですが、地球の表面温度の求め方がわかりません。 熱流束からどのように計算を行えば求まるでしょうか?どなたかご教授よろしくお願いします。 放射量 地球から見た太陽の見かけの大きさは小さく、形態係数(F1→2)は2.2×10程度である。 しかし太陽表面温度が5800Kと高いため、地球への放射伝熱は無視できない。大気の吸収・錯乱効果は無視して、地球上の法線面1m2へ入射する放射量(W/m2)を求めよ。 正味の熱流ではなく太陽から地球へ向かう入射量を求めること、また太陽表面は黒体とする。 という問題なのですが求め方が分かりません。ステファンーボルツマン定数を使うのでしょうか? 求め方を教えてください。お願いします。 伝熱量を求めるステファンボルツマン形態係数 放射伝熱量の問題解いてます。エネルギー管理士の問題です。 写真見てください。 なんでこうなるんですか?分母のところが何言ってるかわからないです。黒体と灰色体では公式が異なるんですか?放射率かけるだけだからそんな訳ないと思うんですが、、 形態係数ってググってみたんですが、幾何月的な形が違うと異なるみたいですね。逆にいうと、形態係数の中だけであってその他の項目はどんな形でもこの公式になるんですか?どこ調べても何も載ってないです。いきなり訳わからん公式が出てきてこれ覚えるしかないってこと?そんな訳ないですよね、、 熱力学、伝熱学の問題が解けません。 最近、院試にむけて独自で勉強しているんですが、解き方がわからない問題に出くわしました。誰かわかる方教えてください!!解けなくて困っています。 1.温度300Kの黒体閉曲面内に直径0.02mm、長さ4cmの白金線両端に電圧をかけたとき、白金線がその融点(2045K)に達する電圧は何ボルトか? 計算に際し、放射伝熱以外の伝熱は無視できるとし、また白金線表面温度は一様でその融点近傍での電気抵抗は2.2Ωとし、放射率は0.2として計算せよ。 ボルツマンの放射係数:σ=5.68×10^-8 W/(m^2・K^4) 2.周囲環境が300Kの国体閉曲面であるとき、裸体表面からの放射伝熱による放熱熱伝達率は何 W/m^2・K か? 計算に際し、裸体表面温度は310Kで黒体であるとせよ。 お願いします!! 伝熱についての理解ができません。 伝熱についての理解ができません。 今熱伝導の勉強をしているのですが、まず、フーリエの法則とニュートンの法則の違いがイマイチ理解できません。 問題で 1、「厚さ30mmの銅板の一面が400℃で保たれ、他の表面が100℃に保たれているとき、銅板を通って流れる熱量をフーリエの法則を用いて求めよ。ここで、銅の250℃の熱伝導率kを370W/mKとする。」 2、「表面の大きさが500×750mm、厚さ20mmの銅の板がある。この表面が250℃に保たれており、その表面を20℃の空気が流れている。このときの表面からの伝熱量をニュートンの法則を用いて求めよ。ただし、表面からの熱伝達率hを25W/Km^2とする。」 というものに挑戦しています。 フーリエは伝導型の流束時に使用できて、q=-k(dT/dx)として表すことができ、 ニュートンの法則は対流型の時に使用で来て、dq/dt=αSΔTとして表すことができるとありました。 これを用いてどうやって解くのかがイマイチわかりません。 1はΔTを150℃として、Q=kΔT/x=370*150/0.03として計算していいのでしょうか?まずΔTを150℃としてしまっていいのか疑問に思ってしまいます。 2は、時間を用いる項目がないので違った解き方があるのだと思いますが、それが分かりません。 別の教科書では伝導型でも対流型でも似たようなフーリエ式、Q=kSΔT/dとして表していました。 ここではqは熱流束、kは熱伝導係数、Tは温度、tは時間、Sは面積、αは係数、Qは伝熱量、dは導体距離とします。これが良く分かりません。 以上の1、2の解き方と、対流と伝導での式の使用の仕方について教えてください。 また、上記の問題については答えがないので、具体的に値を教えていただけるとありがたいです。 ANSYSの熱流束荷重について ANSYS5.6による伝熱-構造の三次元の連成解析を行っています. そこで最初の伝熱解析時に荷重として熱流束荷重をあたえようと考えているのですが, 結果としてモデルの温度が変化しません. 熱流束荷重は,節点にあたえており,一直線に線荷重としてあたえたものと, メッシュを囲むように面荷重としてあたえたものを両方試しましたが, モデルの温度は,初期状態の温度と変化がありませんでした. 温度荷重ならばうまくいきます. 熱流束荷重というものは,温度荷重と同じあたえかたではいけないのでしょうか? どんなことでも良いのでアドバイスお願いします. どうかよろしくお願いします. 伝熱に関する質問です 流量2000kg・h^-1 20℃ の油(比熱Cp=2130J ・kg^-1 ・ K^-1)を胴側1パス、管側2パスの多管式熱交換器を用いて、150℃の飽和水蒸気で予熱している。 伝熱面積A=1.9m^2 、総括伝熱係数 U= 580 W・m^-2・K^-1 として次の問いに答えよ。 1.熱交換された熱流量Qは何Wか (答え:93.2kW) 2.油の出口温度t2は何℃か (答え:99.8℃) という問題なのですが、 そもそも2番で、(t2 - 20) * 2130 *5/9 =93200 という方程式を立てても、 t2 = 98.76 にしかならず、問題の解き方がよくわかりません。 どなたか詳しい方いらっしゃいましたら、ご教授のほどよろしくお願いいたします。 熱伝導の問題 熱伝導の問題 厚さd=1[mm]の無限平板が縦に立っているとします。 無限平板左側の大気の温度T1=773[K]の時の右側の大気の温度T2[K]を求めたいのです。 以下の条件で求めることができるでしょうか? 板を通過する熱流束q[W/m^2]は分かりません。 ・温度勾配⊿T/d=50000[K/m] ・熱伝導率λ=80[W/(m・K)](一定) ・無限平板の左の大気の熱伝達率α1=100[W/(m^2・K)] ・無限平板の右の大気の熱伝達率α2=10[W/(m^2・K)] ご存知の方、大変お手数ですが、教えてください。 よろしくお願いします。 放射伝熱の問題です。 以前質問したのですが、それについての質問です。 ノズルからTs=1200Kの燃焼ガスがTair=300Kの空気中に噴出している。このガスの温度を熱電対により測定する。熱電対の指示値Tcは何度(K)になるか?ただし、放射率ε=0.70、平均熱伝達率hm=500W/m^2Kである。 Tcの値は、繰り返し計算することにより、有効桁3桁の精度まで計算せよ。 (以前の質問への回答:ノズルから燃焼ガスが空気中に噴射されそれを熱電対で測定しているので、多量エアに微量ガスだと考えられます。) http://okwave.jp/qa/q8202870.html 1)熱電対検出部が灰色体の場合は何か考慮する必要がありますか? 2)以前の回答で「εσ(Tc^4 - Tair^4) = hm(Ts - Tc)」と式が出てきましたが、どのように導き出されたのか分かる方教えてください。 以上よろしくお願いします。 熱工学の重ね壁の問題がわかりません、、 画像の条件下での重ね壁の熱流束,接触面温度の求め方がわかりません。 解き方わかる方、いらっしゃれば回答よろしくお願いしますm(__)m ちなみに答えは、熱流束が890W/m^2 接触温度が550℃です。 (q=(T1-T2)*(λ1/δ1)かなあと思っていろいろ計算してみているのですが合いませんでした) 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 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。 伝熱面積の計算方法について ドライヤー排ガス処理検討書がありまして、内容が理解できずに困っております。 内容は以下の通りです。 ・原料処理量 5000kg/hr 固形分 40% 水分 60% ・製品量 固形分 94% 水分 6% ・水分蒸発量 3000-128=2872kg/hr ・冷却器入口80℃ 飽和とする Hs=0.546kg水分/乾き空気 i=363.4kcal/kg乾き空気 ・冷却器出口40℃ 飽和とする Hs=0.048kg水分/乾き空気 i=39.6kcal/kg 乾き空気 ※iの計算方法がわかりません。教えてください ・排ガス量(乾き空気ベース) 2872/0.546=5260kg/hr ・冷却器で除去すべき熱量 5260×(363.4-39.6) ・冷却器の大きさ 冷却水入口温度 30℃ 冷却水出口温度 35℃ 排ガス入口温度 80℃ 排ガス出口温度 40℃ 平均温度差 23.3℃ ※平均温度差の計算方法がわかりません。教えてください。 総括伝熱係数 150kcal/m3hr℃ ※総括伝熱係数の150はどこからきたのでしょうか? 交換熱量 1703200kcal/hr 必要伝面 1703200/23.35×150 ※この式はどこから算出されたのでしょうか? 以上です。 基礎的な質問で申し訳ありません。 全く理解できずに困っております。 よろしくお願いいたします。 平板の熱応力計算 いつも参考にさせて頂いております. 現在,冷却設備の設計を行っておりして,熱応力を手計算したいと考えております. 平板を挟んで,高温側と低温側の流体が有り,平板の板厚を変更したときの,平板に作用する熱応力の変化を概算したいと考えております. 高温側,低温側の流体温度,板材の熱伝導係数は既知ですが,高温側・低温側の板表面温度は不明です.(板と流体の熱伝達係数及び熱流束の概算も難しいです) 文献を調査致しましたが,平板の表面温度が判らないと,計算は難しいようです. 知りたいのは,あくまでも板厚を変化させたときの熱応力変化ですが,これについても計算は不可能なのでしょうか? どなたかヒントを頂ければ幸いです. 以上,宜しくお願い申し上げます. 風があるとなぜ涼しいのか教えて下さい 風があると人間の皮膚はなぜ涼しく感じるか 夏の夜の風は涼しく、冬は体感温度が下がるくらいに寒さを感じます。 公式的には Q=Δt×A×V Q=熱量 Δt=温度差 A=表面積 V=総括伝熱係数 この情報から風があるとなぜ涼しく感じるか宿題が出されました。 なんとか宿題を提出したいのですが、適切な回答が分かりません どうか手助けお願いします。 伝導熱に関する質問なのですが(熱工学) 内側から順にセラミックファイバーボード(厚さ l1 = 0.1 m 熱伝導度κ1 = 0.75 W・m^-1・K^-1)、ブラケット(厚さ l2 = 0.50 m 熱伝導度κ2 = 0.10 W・m^-1・K^-1)により断熱された平板上の分解炉壁があるとします。 内壁温度T1 = 1273 K 外気温 Tout = 293 外気との境膜伝熱係数 h out = 10 W・m^-2 ・ K^-1 であるとき、 単位面積、単位時間あたり、この壁面から失われる熱量(熱流束)q [W・m^-2]と、 セラミックファイバーボード外面温度T2、および炉の外面温度T3 を求めよ。ただし、鉄製外壁の熱抵抗は無視する。 という問題なのですが、 q = κ * ΔT / L(長さ) の式を用いようとしたのですが、温度もすべて判明している状態ではなく、解き方がよくわかりません。 化学工学系の問題に詳しいかた、是非ご教授よろしくお願いします。 ちなみに答えは、 q = 175 W・m^-2 T2 = 1185.5 K T3 =310.5 K のようです。 電磁気の問題 わからない問題があるので質問させてください。 問)厚さaの無限に長い平板の両面が面電荷密度+σの一様な電荷分布を持つとき、発生する電場ベクトルEを、3つの空間に分けて求めよ。 はじめに、「一様な面電荷密度σの無限に大きな板が作る電場」と同じものだと考えて、ガウスの法則で解いてみましたが、それだとわざわざ「厚さa」と断っておく必要がありません。 そこで、平行な2つの平板に電荷密度σが与えられていて、その上側、下側、間の3つの空間の電場ベクトルをガウスの法則で求めました。しかし、解いてみたものの答えにまったく自信がないのですが、この考え方は正しいのでしょうか? わかる人がいれば教えてください。よろしくお願いします。 化学工学 伝熱の問題 問題文は 1辺Lの立方体の形をした倉庫がある。内部は扇風機により十分攪拌されている。また電気ストーブが設置されており、それ以外は空である。外壁は6面とも外気と接しており総括伝熱係数はUである。空気の出入りはなし。外壁、扇風機、電気ヒーターの体積や熱容量は無視できる。倉庫内の空気は理想気体とし、その量は、273K、1atmで立方体の体積に相当するとする。 L:5 m、U:2 Wm-2K-2、電気ストーブ能力Ps [W]、扇風機消費電力Pf:0.3 kW、外気温度To:280 K、空気の定容モル比熱C:2.5R Jmol-1K-1(Rは気体定数で8.3Jmol-1K-1) といったよな内容で、問いが能力Psの電気ストーブを、時刻toでつけてからの倉庫内温度Tの変化を求めるために、倉庫内温度Tを時間tの関数として決定する微分方程式を記述せよとのことなのですが、 (Ps-Pf)dt=(L^3/273R)*Cp*dT (Cp=C+R) と自分なりに立ててみたのですが、どうもしっくりきません。結構長い間考えたのですがわかりません。教えてください。 注目のQ&A 「前置詞」が入った曲といえば? 新幹線で駅弁食べますか? ポテチを毎日3袋ずつ食べています。 優しいモラハラの見抜き方ってあるのか モテる女性の特徴は? 口蓋裂と結婚 らくになりたい 喪女の恋愛、結婚 炭酸水の使い道は キリスト教やユダヤ教は、人殺しは地獄行きですか? カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる! 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補足
正味の熱流束がq12-q21=εσ(T1^4-T2^4)で表されるので、 q12=σT1^4 q21=εσT2^4とするとおかしくなります。