壁面温度
壁面温度を算出する必要性
伝熱部材表面の壁面温度は、以下の状態を把握するために算出します。
- 壁面での腐食の推定
- 低温化での凍結の有無
- 結晶性流体の結晶の有無
- 突沸による焦げ付きの有無
- 粘性流体の壁面での粘度算出
- 海水用途でのスケーリング有無
壁面温度の算出方法
高温流体側の壁面温度TWと低温流体側の壁面温度tWは以下のイメージで表されます。
単位時間、単位面積当たりの通過熱量は等しいことから式①が成り立ちます。
(TH-TW)h1=(TW-tW)λ/t=(tW-tC)h2 ………①
式①の関係から、TWとtWを算出することが出来ます。
Tw=TH-(TH-tC)/(1+h1/h2+h1・t/λ)
tw=tC+(TH-tC)/(1+h2/h1+h2・t/λ)
TH:高温流体温度[℃]
tC:低温流体温度[℃]
h1:高温側境膜伝熱係数[W/(m2・℃)]
h2:低温側境膜伝熱係数[W/(m2・℃)]
t:伝熱板厚さ[m]
λ:伝熱板の熱伝導率[W/(m・℃)]