- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
みんなの回答
- okormazd
- ベストアンサー率50% (1224/2412)
水平平板で下から加熱された流体が、ということでしょうか。 どういう風に答えればいいのか・・・・。 中央部では供給される流体がないから、周囲から供給されるしかないので、中央上部に上昇する、ということなのだが。 1. 水平平板上にある流体が加熱されれば、周辺の流体より、 密度が小さく (圧力が低く) なる。 2. 周辺の流体より、 密度が低くなった流体は上昇しようと (圧力が低くなったので周辺の流体が流れ込もうと) する。 3. 周辺から流体が供給されれば、水平平板上にある流体が (周辺の流体が流れ込むと、水平平板上にある流体が押し上げられて) 上昇する。 4. 結局、流体の流れは周辺から中央部へとなり、「平板の縁から中央上部に上昇する」ことになる。
関連するQ&A
- ヌセルト（ヌッセルト）数の経験式について
強制対流熱伝達（流体は空気）におけるヌセルト数を求める式を探しているのですが、なかなか見つかりません。 ヌセルト数は物体の形状や流れの状態によって式が違うようで、水平平板上の式は見つけたのですが、その他の形状（円管など）の式が見つかりません。 どなたか教えてください。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 伝熱工学（対流熱伝達）について
伝熱工学（対流熱伝達）についての質問です。 理由とともに解答を教えていただけると幸いです。 よろしくお願いします。 加熱平板からの強制対流熱伝達について 平板先端からの距離が大きくなるにつれて層流温度境界層は厚くなり、境界層内の温度勾配が小さくなることから、熱伝達率は低下する。さらに下流にいくと乱れは乱流に遷移し、境界層内の厚さは急激に増加し乱流熱伝達率は( (1) )。 これは、乱流熱伝達における熱抵抗は主に壁面近傍に形成される薄い( (2) )に起因するためである。 上記に対する答えとして、(1)大きくなる (2)はく離域 で正しいでしょうか？ (1)に対する答えの候補としては他に<小さくなる、変わらない> (2)に対する答えの候補として他に<粘性底層、遷移層、完全乱流域> があります。 流体に関しての知識が乏しいので、回答いただけると幸いです。
- 締切済み
- 物理学
- 自然対流中の熱伝達について
自然対流の中における、熱伝達率の求め方についての質問です。 自然対流となる状況に、円柱が縦方向に吊り下げられており、円柱の中心には一定の発熱をする円柱のヒーターが入っているとします。 計算でこのときの円柱の定常状態を知りたいのですが 熱伝達率を計算するときに Wikipedia（https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E4%BC%9D%E9%81%94%E7%8E%87） をはじめとするさまざまな文献には、 熱せられている板の上面でのヌセルト数は Nu=0.54(Pr・Gr)^0.25 で熱せられている板の下面でのヌセルト数は Nu=0.27(Pr・Gr)^0.25 とあります。 このとき、 ”これらの実験式を用いる場合、物性値は膜温度（壁面温度と無限遠の流体温度の平均）を用いる。” とあります。 熱伝達率hは h=(Nu・k)/L k:空気の熱伝導率 L:代表長さ であるため、上面のほうが多く熱が逃げると考えられます。 しかし、実際に中にヒーターを入れた円柱をたてに吊るして温度を測定すると、 下面より上面のほうが温度が高くなっています。 「円柱が熱せられることで上昇気流が生じ、熱せられた空気が上面近傍には存在しているので、 上面のほうが温度が高い」 と感覚的には思うのですが、上記の式および注記によれば、近傍の流体の温度は関係なく、 物質の温度と無限円の流体の温度のみが効いてくるため、この感覚とずれますし、測定結果ともずれるように思えます。 円柱のようなものの上面、下面に平板の式を当てはめるのが間違っているのでしょうか？ それともほかに何か見落としている条件があるのでしょうか？ ご回答、よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 物理学
- そうりゅう乱流自然対流強制対流 熱伝達率温度伝導率
層流と乱流と自然対流と強制対流の違い教えてください。何言ってるかわかりません。 層流は流れが揃っている。 乱流は流れが乱れている。 自然対流は温度差で流れが作られる。 強制対流はポンプで強制機的に流れを作る 、、でしたっけ？ 層流でも自然対流や強制対流の時があるんですか？ 乱流でも自然対流と強制対流の時があるんですか？ 層流のヌセルトとか乱流のヌセルトとか自然対流のヌセルトとか強制対流のヌセルトとか4パターンで把握するんですか？ 他にも無次元数沢山あるけどこれも4パターンで？ なんかおかしくないですか？流れが整ってるか乱れてるかの2パターンしかない気がしますが、、 またヌセルト数＝αD/λ α 熱伝達率 D配管直径 λ熱伝導率 ってのありますよね？これは？上記4パターンどの時にも通用するんですか？ また、熱伝達率で思い出したんですが、、 熱伝達率とは温度伝導率熱拡散率なんですか？ 記号が同じαだから同じと思ってます、、 調べると違う感じがしますが、、
- ベストアンサー
- 物理学
- 水平加熱多孔平板の流動
水平の加熱平板（銅板）に穴を空けた時の、銅板上部、穴の上部付近の温度分布および、その流動はどのようになるのですか？？ また、その流動を可視化する良い方法があれば教えてください。
- 締切済み
- 開発
- 熱伝達に関する文献
現在．下記のような事例についての論文，書籍を探しております． ・気圧と熱伝達（対流熱伝達）の相関 ・低圧下での熱伝達（対流熱伝達）に関する実験 つまりは，真空状態では対流による熱伝達が存在しないということを証明した文献を知りたいのですが，どなたかご存知ありませんでしょうか？ よろしくお願い致します． 原理的に真空中で熱伝達が存在しないのは理解しています． 上記のことを学術的に証明できる文献を探しております． （英語文献でもかまいません）
- ベストアンサー
- その他（材料・素材）
- 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．
- ベストアンサー
- 機械設計
- 対流伝熱と伝導伝熱
物理学素人の質問です。 対流伝熱というのは 流体から固体、固体から流体、または流体から流体の熱の移動 で、 伝導伝熱というのは固体の中での熱移動、または異なる固体の間の熱移動だという話だと解釈しております（間違いかもしれません）。 とすると、熱湯を湯のみ茶碗に 入れた場合、伝導伝熱は 湯のみ茶碗の内側から外側でのみしか起きないという解釈で よいのでしょうか？ （熱湯から 湯のみ茶碗の内側には 対流伝熱で 熱が移動して 湯のみ茶碗の 内側から外側に伝導伝熱で 湯のみ茶碗の外側から流体の空気に対流伝熱。 熱湯は空気に触れているので 熱湯から 流体の空気に対流伝熱。）
- ベストアンサー
- 物理学
- 平板に垂直に流れがあたるときのヌッセルト数について
強制対流による平板に沿った流れのヌッセルト数や、自然対流による平板に垂直な流れのヌッセルト数がレイノルズ数，プラントル数などでどのように記述するかは、書籍等に多数載っていたのですが、強制対流によって平板に垂直に流れがあたるときのヌッセルト数については、見当たりませんでした。そこで、強制対流によって平板に垂直に流れがあたるときのヌッセルト数が、レイノルズ数、プラントル数などで、どのように記述されるかをご存知の方いたら教えてください。 また、そのあたりについて詳しい書籍などありましたら教えて下さい。
- 締切済み
- 物理学
お礼
お返事ありがとうございます． 分かりやすくてよかったです． ありがとうございました．