セラミックの熱移動

Question

大学の実験で困っています。

セラミックを100℃に熱した後に、風速10ｍ/秒の風があたり続けると温度はどのように変化するのですか？また、何度になりますか？
式や参考文献などもあれば教えてください。

Answer

基本的な考え方は、
セラミックが100℃のとき、持っている熱量が
○℃の空気を風速10mであてたとき、どれだけの熱量を奪って
いくかを考えればいいと思います。

実際には、風の当たる面と当たらない面とで温度差が生じますし、
セラミックの温度は奪われた熱でどんどん下がっていき、
非定常状態ですので計算は難しいです。

最終的には、セラミックと風との間で熱の移動が起きなくなる状態
つまり同じ温度となります。

こんなのでイメージわきますでしょうか？
実際の実験も良いと思いますが、先に頭の中で思考実験をやってから
望むと、身につくと思います＾＾

Answer

実際に測定することはできませんか？
セラミックに熱伝対を貼り付けて、扇風機のようなもので風を当てれば
測定できると思うのですが・・・。
風の強さは風力計などで測定するとよいでしょう。
理論や文献に頼るのもひとつですが、自分で実験して実測値を求めることも
大切と思います。

Answer

こんばんは。
「風の温度に依存してセラミックの温度が変わります。
　最終的には風の温度になります」
では回答になりませんが、ご質問に対するこれ以上の
解答は難しいですね。

文献ですが、伝熱工学資料第４版(赤い本)を参考に
して下さい。

他には、大学の図書館に「伝熱工学演習」などの本が
あると思いますので探してみてください。

熱工学や、流体力学の先生がいらっしゃるなら、素直
に聞くのが近道です。ヒントを出してもらえるでしょう。

また、過去のQAで「熱伝達率」「放熱」などで検索を
してみて下さい。簡単には計算できませんよ。

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