熱伝達率計算機の使い方
熱伝達率計算機では、対流による熱移動の関係を確認します。計算モードで求める値を選び、熱伝達率 h、伝熱面積 A、表面と流体の温度差 ΔT、または熱伝達率 Q を入力してください。結果と式への代入を確認し、単位が揃っているかを見直します。
熱伝達率は、流体の種類、流速、自然対流か強制対流か、表面形状、向き、温度、圧力などで変わります。入力値は可能なら実測値、機器仕様、条件に合う相関式から選んでください。
熱伝達率 h の計算式
対流の基本式はニュートンの冷却則として、次のように表せます。
Q̇ = h × A × ΔT
h = Q̇ / (A × ΔT)| 記号 | 意味 |
|---|---|
| Q̇ | 単位時間あたりの熱伝達率（W） |
| h | 熱伝達率・対流熱伝達係数（W/(m²・K)） |
| A | 伝熱面積（m²） |
| ΔT | 表面と流体の温度差（K または ℃） |
面積が0の場合や温度差が0の場合は h を計算できません。温度差の符号は熱の移動方向を示しますが、機器の設計では高温側・低温側の定義を明確にしてください。
熱伝達率計算機の用途と限界
- 伝熱工学の学習 — h、面積、温度差、熱伝達率の関係を確認します。
- 放熱・冷却の初期検討 — ヒートシンクや筐体の概算比較に利用します。
- HVAC・熱交換器の補助計算 — 既知の条件から一つの変数を求めます。
- 実験の整理 — 測定した熱量と温度差から見かけの熱伝達率を比較します。
この計算は単純化した対流モデルです。放射、熱伝導、熱橋、接触抵抗、流速や温度の分布、相変化、汚れ、非定常現象は十分に扱えません。装置設計、安全性、性能保証の最終判断には、詳細な伝熱解析、規格、実測、専門家の確認を使用してください。