放熱計算プログラム(熱貫流計算プログラム)

平面積層平面円筒の場合での放熱損失(単位時間当たりの通過熱量Q[W])を計算するプログラムです。

各種物質の熱伝導率熱伝達率も参照ください。

通常の熱計算は熱計算プログラムか、熱計算を参照ください。

※計算式の質問は受け付けておりません。ただし間違いの指摘については歓迎いたします。

※計算結果には放射の影響は考慮しておりません。

※当該計算を使用したことにより生じる損害に対しては一切補償いたしません。

①平面の場合

層の熱伝導率 λ 必須 W/(m・K)
層の厚さ l 必須 m
表面積 A 必須 m2
高温側流体温度 Th 必須
低温側流体温度 Tc 必須
高温壁面熱伝達率 h1 W/(m2・K)
低温壁面熱伝達率 h2 W/(m2・K)
通過熱量 Q W
高温壁面温度 Twh
低温壁面温度 Twc

※高温壁面熱伝達率h1と低温壁面熱伝達率h2に何も数値を入れないと

計算式の 1/h1, 1/h2が0となります。熱伝達が発生しないと見なすので、

内部温度Thと内壁表面温度Twhが同じとなり、同様に、

外部温度Tcと外壁表面温度Twcが同じとなります。

②積層平板の場合

層Ⅰ 熱伝導率 λ1 必須 W/(m・K)
層Ⅰ 厚さ l1 必須 m
層Ⅱ 熱伝導率 λ2 W/(m・K)
層Ⅱ 厚さ l2 m
層Ⅲ 熱伝導率 λ3 W/(m・K)
層Ⅲ 厚さ l3 m
表面積 A 必須 m2
高温側流体温度 Th 必須
低温側流体温度 Tc 必須
高温壁面熱伝達率 h1 W/(m2・K)
低温壁面熱伝達率 h2 W/(m2・K)
通過熱量 Q W
高温壁面温度 Twh
低温壁面温度 Twc

※内壁表面熱伝達率h1と外壁熱伝達率h2に何も数値を入れないと

計算式の1/h1,1/h2が0となります。熱伝達が発生しないと見なすので、

内部温度Thと内壁表面温度Twhが同じとなり、同様に、

外部温度Tcと外壁表面温度Twcが同じとなります。

③円筒の場合

層の熱伝導率 λ 必須 W/(m・K)
円筒内径 D1必須 m
円筒外径 D2 必須 m
円筒長さ L 必須 m
高温側流体温度 Th 必須
低温側流体温度 Tc 必須
高温壁面熱伝達率 h1 W/(m2・K)
低温壁面熱伝達率 h2 W/(m2・K)
通過熱量 Q W
高温温壁面温度 Twh
低温温壁面温度 Twc

※内壁表面熱伝達率h1と外壁熱伝達率h2に何も数値を入れないと

計算式の1/h1 x π x D1 ,1/h2 x π x D2が0となります。

熱伝達が発生しないと見なすので、

内部温度Thと内壁表面温度Twhが同じとなり、同様に、

外部温度Tcと外壁表面温度Twcが同じとなります。

各種物質の物性値

各種物質の熱伝導率
物質名 熱伝導率
W/(m・K)
温度
K
備考
断熱材 グラスウール(1) 0.034 293 密度:32kg/m2
0.057 450 密度:32kg/m2
グラスウール(2) 0.051 330 密度:16kg/m2
0.077 450 密度:16kg/m2
ロックウール(1) 0.03 293 密度:80kg/m2
0.077 600 密度:80kg/m2
ロックウール(2) 0.04 293 密度:300kg/m2
0.081 600 密度:300kg/m2
ケイ酸カルシウム(1) 0.044 300 密度:150kg/m2
0.13 1000 密度:150kg/m2
ケイ酸カルシウム(2) 0.13 273 密度:62kg/m2
金属 398 300
383 600
371 800
アルミニウム 237 300
232 600
220 800
炭素鋼 S35C 43 300
38.6 500
27.7 800
SUS304 16 300
19 600
22.5 800
非金属固体 アルミナ(Al2O3)セラミックス 36 300
10.4 800
6.13 1300
石英ガラス 1.38 300
2.17 800
クロロプレンゴム 0.25 293
アクリル樹脂 0.21 293
高アルミナレンガ 25 293
5 1000
2.3 1300
硬質ウレタンフォーム 0.018 273
0.03 350
液体
(101.3kPa)
0.576 280
0.6369 320
0.671 360
エチレングリコール 0.255 280
エタノール 0.1719 280
変圧器油 0.124 300
気体
(101.3kPa)
空気 0.02416 280
0.0456 600
0.0672 1000
水蒸気 0.02684 400
0.0464 600
0.09732 1000
熱伝達率の概略値
流れと伝熱の形態 概略熱伝達率
W/(m2・K)
条件
自然対流 5~10 1気圧20℃の空気中に500℃の鉛直平板
500~550 20℃の水中に50℃の鉛直平板
5 1気圧20℃の空気中に直径0.1m,外壁温度40℃の水平円管
強制対流 5 幅1m、長さ2m,温度100℃の平板表面に沿って20℃の空気が5m/sで流れる
5000 幅0.3m、長さ2m,温度60℃の平板表面に沿って50℃の水が1m/sで流れる
40 内径0.05m、壁温130℃の円管内を40℃の空気が10m/sで流れる
5000 内径0.05m、壁温130℃の円管内を40℃の水が1m/sで流れる

参考文献

No. 名 称 著者・編纂者・発行所 発行日
1 熱管理士試験講座 Ⅱ 熱と流体の流れの基礎 財団法人省エネルギーセンター編 2000年2月15日発行