| 講義 |
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<平成23年度後期> |
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・熱工学特論 レポート課題について |
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(1) ヒータの温度について |
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基本的にみなさんよくできていました．講義中に示した方法でヒータの温度を計算すると、ヒータの温度は170℃前後になります． |
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また、計算結果と実験結果がずれる要因としては、以下のようなものが考えられます． |
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・輻射による熱の逃げ |
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・表面の粗さによる熱交換面積の増大 |
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・完全な自然対流（無風）ではないことによる効果 |
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・ヒータ部で発生した熱が導線を伝って電源側に逃げる．その結果、熱交換面積が増大する |
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・用いた計算式の精度（完全に同じ装置・形状ではない）．特に、円柱の長さは結果に影響すると考えられます． |
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それぞれ、大きさを計算で見積もることができます．大きさの見積もりまでできると素晴らしいです． |
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(2)(3) 管径の影響、強制対流 |
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平衡温度は発熱量と放熱量のバランスで決まります．径が太くなり放熱面積が増えると平衡温度は低くなります．また、強制対流となり放熱量が増えると平衡温度は下がります． |
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(4)過渡状態の電熱について |
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熱伝導率などの物性値が温度によって変わらないとすれば、支配方程式を積分して過渡状態における温度変化の式を導き出すことができます．この問題まで解答してくれた人が数人いました．素晴らしい！ |
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実際には物性値が温度変化するので、方程式を積分することは難しいです．しかし今回は最高温度がせいぜい170℃くらいでした．この程度の温度だと、物性値の変化もそれほど大きくなく、過渡状態の温度変化をよく再現できるようです． |
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