熱工学に関する質問：内壁温度と外気温度から熱流束と外面温度を求める方法
- 熱工学の問題で、内壁温度と外気温度から熱流束と外面温度を求める方法を知りたいです。
- 問題では、内側から順にセラミックファイバーボードとブラケットにより断熱された平板上の分解炉壁がある状況です。
- また、式を用いて解こうとしましたが、温度が判明していないので解き方がわかりません。化学工学系の問題に詳しい方、ご教授いただけると幸いです。
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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。
- mori_2204
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熱抵抗の直列回路ですから，ΔT=qL/κと変形して， T1－Tout=ΔT1+ΔT2+ΔT3=q(L1/κ1+L2/κ2+1/hout) 1273-293[K]=q(0.1/0.75+0.5/0.1+1/10)[m^2K/W] からqが求まるはずです。しかし， q=187.3W/m^2， T3=Tout+q/hout=312K T2=T3+qL2/κ2=1248K T1=T2+qL1/κ1=1273K となって，答とやや違いますね。どこか定数が違うのかな?
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