風がある場合の放熱量

平板からの放熱量を計算します。平板の周りに風が吹いいる場合の強制対流と、輻射による放熱をそれぞれ概算して合計します。

面の状態
風速
w
雰囲気温度
Ta
表面温度
Ts
放射率
ε
表面積
A
輻射による放熱量
Qr
自然対流による放熱量
Qc
合計放熱量
Q
有効数字

放熱量は輻射による放熱量と対流による放熱量の合計で計算されます。
$$Q=Q_r+Q_c$$
\(Q\):放熱量合計 [W]
\(Q_r\):輻射による放熱量 [W]
\(Q_c\):対流による放熱量 [W]

輻射による放熱量はステファンボルツマンの法則から次式で計算されます。
$$Q_r=\epsilon \sigma \left\{(T_s+273.15)^4- (T_a+273.15)^4 \right\}A$$

対流による放熱量は以下の強制対流の簡易式で計算しています。
$$Q_c=h_c (T_s-T_a)A$$
$$h_c=a+b\cdot w^n$$
\(T_s\):平板の表面温度 [℃]
\(T_a\):雰囲気温度 [℃]
\(A\):平板の表面積 [m2]
\(h_c\):対流熱伝達率 [W/mK]
\(w\):風速 [m/s]
\(a,b,n\):強制対流熱伝達率の簡易式で用いられる以下の表の値

表.a,b,nの値(空気または燃焼ガス流)


参考:一般財団法人 省エネルギーセンター. 省エネルギー手帳, 2010


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