強制対流による細線からの放熱

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    資料紹介

    1. 実験の目的
    強制対流中に置かれた熱線からの放熱の性質について調べる。またこれを通じて定温度型熱線流速計の原理を学ぶ。また本実験を通して、伝熱工学やエネルギー工学等の熱力学系の講義への理解や興味を深め、今後の講義等へいかしていけるようにする。
    2. 実験の原理
       ニュートンの冷却の法則: ニュートンは、流れの中に置かれた物体からの放熱量は、物体の温度と流れの温度の差と、物体の表面積に比例し、また時経通関に比例することを実験的に確かめた。すなわち、物体の温度をTw、流れの温度をTf、物体の表面積をA、経過時間をτとすると、物体からの放熱量は、次の式で表される。

    熱伝達率:これらの式の比例定数hを熱伝達率と呼んでいる。熱伝達率は、流れの状態(流れの寸法的な大きさ、方向、流速、表面状態)や、流体の性質(比熱、密度、熱伝導率)などによって変化するので、それらと熱伝達率との関係について調べておく必要がある。図1に本実験の熱線モデルを示す。    
    2.1 抵抗線温度計(温度変化による抵抗変化の測定)
        熱線の温度を知る方法として、金属線の抵抗が温度によって変化する性質を利用する。この原理を抵抗線温度計と呼ぶ。金属線の抵抗値は一般に温度とともに上昇する。使用する金属線の基準温度Tw0(通常0℃における抵抗値)をr0、温度Twでの抵抗値をRwとおくと次の式で表すことができる。

    資料の原本内容( この資料を購入すると、テキストデータがみえます。 )

    機械工学実験報告書
    テーマ:強制対流による細線からの放熱(熱線流速計の原理)
    共同実験者:x
          x
         x
                       x
                      x
       実験実施日:平成xx年x月21日(火)
    x年機械工学科
                     
    実験の目的
    強制対流中に置かれた熱線からの放熱の性質について調べる。またこれを通じて定温度型熱線流速計の原理を学ぶ。また本実験を通して、伝熱工学やエネルギー工学等の熱力学系の講義への理解や興味を深め、今後の講義等へいかしていけるようにする。
    実験の原理
      ニュートンの冷却の法則: ニュートンは、流れの中に置かれた物体からの放熱量は、物体の温度と流れの温度の差と、物体の表面積に比例し、また時経通関に比例することを実験的に確かめた。すなわち、物体の温度をTw、流れの温度をTf、物体の表面積をA、経過時間をτとすると、物体からの放熱量は、次の式で表される。
    (1)
    熱流束:物体表面の単位面積から単位時間に放出される熱量を熱流束と呼ぶ。熱流束を用いてニュートンの冷却の法則を表すと、次の式となる..

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