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蒸気ボイラの熱量

水の中に入った銅管があります。 その中を蒸気がとおりますが、その時1秒間に 水に伝える熱量はどれくらいか計算で求めることが できますか? 想定条件 ・銅管径 R 3/4 ・長さ6.5mをコイル状に巻いてある ・蒸気は約0.2Mpa 120度  その他計算に必要な要件がありましたら、 蒸気ボイラで湯沸かしするようなイメージで仮定して ください。

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  • biomatsu
  • ベストアンサー率100% (3/3)
回答No.2

計算できます。 厳密に計算したいのでしたら、銅管や水が入った容器の材質、形状、蒸気流量条件(流量、入口温度、出口温度)、容器内の水量、温度、容器の材質や外側の条件などが必要になります。もし、容器内で水を攪拌しているのなら、銅管表面は、始めは強制対流伝熱として考える必要があり、更に、沸騰が始まったら沸騰伝熱を考慮する必要がありますね。(大学レベルの伝熱の基礎試験問題ですね) 今は、汎用のシミュレーションコードがいろいろとありますので、条件を適切にインプットすれば、温度分布や流線などを含めて、計算結果が表示されます。 簡単に手計算するのでしたら、銅管内に流す蒸気の入口と出口条件の差(重量流量とエンタルピー差)から概算できます。その場合、蒸気を復水させるかどうかで、伝熱量が違ってきます。目安程度の計算でしたら、この程度で十分と思います。

その他の回答 (1)

  • foobar
  • ベストアンサー率44% (1423/3185)
回答No.1

もひとつ 銅管周辺の水の温度 が必要な気がします。 あとは、 ・水-銅表面の熱伝達率 ・銅の熱伝導率と銅管の厚さを使って、同じ板厚の銅板の熱抵抗(熱伝導の逆数)を出す ・銅表面-蒸気の熱伝達率 を出して、これから単位面積あたりの熱伝達率を計算し、 銅管表面積と蒸気ー水の温度差から熱量の概算値が出ると思います。 さらに精度を上げるには、 ・水の温度分布(銅管表面では温度が高く、そこから周辺に熱が拡散する) ・蒸気の温度分布(銅管表面では温度が低く、そこに向けて熱が流入してくる) も考慮する必要があると思いますが。

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