熱伝導の過渡特性について教えて下さい

質問

平面電気ヒータ上に断熱性の良い覆いに囲まれた大気圧、常温の空気層があり、電気ヒータに時間的にパルス状の電流を流した場合の空気層内の温度分布が時間的にどのように変化するか知りたい。
具体的な寸法は：
平面電気ヒータの面積：１ｃｍ角、断熱性の良い覆いの内部空間（空気のあるところ）は、平面電気ヒータの面積と同じ１ｃｍ角で高さは０．５ｍｍです。パルス状の電流はパルス幅１ミリ秒で、１ミリW秒の電力入力の場合で教えて戴きたく。パルスの立ち上がりは１μ秒より急峻で、その後、１ミリ秒（パルスの終端）後までの、ヒータ側から反対側（０．５ｍｍ上）までの温度分布の変化を知りたいです。
ヒータの熱容量は無視し、ヒーターの昇温遅れは無し、ヒーターの全熱エネルギーは空気を加熱するためにのみ使われる。空気の対流は無し、断熱覆いは完全で、熱漏れ無しと想定戴きたく。
宜しくお願い致します。

回答No.1

gn_drive · ベストアンサー

空気への熱伝達問題で対流を考慮しないというのは単に勉強のためですか？
固体扱いで熱伝導解析したらどうですか？

http://www.k5.dion.ne.jp/~ajima/HEAT/HEAT.htm

実験比較するなら対流を考慮した方が良いです。
似たような解析例がありましたので、ご参考。

http://computation.cside.com/TA2D/thermal_fem_test_09.html

お礼

早速情報戴き有難うございます。
個体扱いの場合、対流を考慮した例をご教示戴き有難うございます。
これから勉強させて戴きます。
対流を考慮しないというのは、考慮すると難しそうと思ったこと。ｍｍ以下の領域で、μ秒ーミリ秒レベルの応答に興味があり、その場合は、高速なので対流効果は少ないかと思い、対流無しの場合の解き方を知りたかったためです。対流込みで解ければそれに越したことは有りません。
理解できるかどうか心配ですが、勉強してみます。
先ずは御礼申し上げます。はじめての質問で、早速ご回答戴き、誠に有難うございました。