真空中での部品冷却能力と熱伝達率
- 高真空下では気体分子の減少により、熱伝達は対流による影響が少なくなる。
- 真空中の部品の冷却では熱伝達をどこまで考慮すべきかについてアドバイスを求めている。
- 構造としては、板状の部品が250℃近辺で搬入され、冷却板に載せて25℃まで冷却する。真空度は10^-4Torr程度。
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熱伝達率
真空中で、ある部品の冷却能力を検討しておりますが 熱伝達を如何に考慮するかで苦悩しております。 一般的に高真空下では、気体分子の減少により、対流 等の影響が少なくなるはず。では、どこまで熱伝達を 考慮すべきなのか?また熱伝達率はどうすればいい のか?この辺りをアドバイス頂きたいのですが。 ちなみに構造としては、板状の部品が250℃近辺で 搬入され、冷却板に載せて25℃くらいまで冷却する 構造です。真空度は10^-4Torrくらいです。 概略計算でも良いので、荒っぽく冷却板への熱伝導 のみで考えようかとも思っていますが、計算の精度 が心配。
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熱計算は敏感なので,計算どおりになることは皆無と認識しています。計算と実測が,±10%以内だと精度が高いと思っています。 真空中では,大気中と比べ熱が逃げにくいという傾向はあります。それを伝達係数で表せるほど単純ではありませんし,測定しても誤差と仮定に埋没してしまいます。 真空度は超真空でもないので,私だったら,冷却板への伝導と,速度があるならば空気への伝達で計算しますが。 伝達計算は,仮定を含むので計算結果と実際は異なると思います。
その他の回答 (2)
伝熱計算は#2さんの回答のように誤差が出て当たり前の世界だと思っています。 したがって、仮定・条件設定などいずれも安全側(伝熱量が少なくなるほう)に設定してきました。 結果的に計算以上の伝熱量が得られれば「結果オーライ」ですが逆の場合は悲惨なものとなります。 本件では250℃と初期温度が高いので放射熱も結構ありそうですが、安全側に見て計算には含めない。如何でしょうか。 参考URLは輻射伝熱講座です。暇なときに見てください。
おはようございます。 熱は真空中でも輻射熱として放出されます。 下記urlを参考にしてください。 http://www.et.hum.titech.ac.jp/~matsuda/et.2002/uec5/heat-temperature.htm http://nkiso.u-tokai.ac.jp/phys/matsuura/lecture/general/materials/
お礼
おはようございます。ご教授有り難うございます。 確かに真空中でも放射熱の考慮は必要かと思いますが 放射熱計算は、とっつき難く恥ずかしながら、黙殺 しようとしておりました。(笑) ただ熱伝導による抜熱に比べると、かなり影響は 少ないように思いますが如何でしょう?
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