輸送現象 Transport Phenomena 駆動力：ポテンシャルの勾配 熱平衡と定常・非定常 移動速度論 伝熱の3形態 温度 Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ 水の三重点 （気相）水蒸気 （固相）氷 （液相）水 Ｔ = 273.16 Ｋ ｔ = 0.01 ℃ (p = 0.6 kPa) T = t + 273.15 絶対零度と水の三重点 の温度差の(1/273.16)を１ Ｋ とする。 熱力学温度 カルノーサイクルの効率が正しく計算できる目盛 ｐＶ ＝ ＲＴ 理想気体温度計 1990年国際温度目盛 ＩＴＳ－９０ International Temperature Ｓｃａｌｅ of 1990 水の標準沸点 99.974 ℃ 実際の温度目盛 Temperature Scale 摂（セ）氏目盛 （氷点0℃、水の沸点100℃） centigrade scale or Celsius scale Prof. Anders Celsius (1701-1744, Uppsala Univ., Sweden) 華（カ）氏温度目盛（米国では一般的） t = (5/9)(tF - 32), tF = (9/5)t + 32 Fahrenheit scale (氷点32 F, 水の沸点212 F) Rankine temperature scale: TF = (9/5)T 駆動力：ポテンシャルの勾配 • • • • • 圧力差 電位差 温度差 速度差 濃度差 （流動抵抗） （抵抗） 熱伝導率 粘性率 拡散係数 質量流量 電流 熱 せん断力 物質拡散 熱平衡 Thermal Equilibrium 熱平衡 熱平衡 Ａ Ｂ Ｃ 熱移動がない 熱移動がない Ｔ Ａ ＝ ＴＢ 熱力学の第０法則 定常状態 Q=-(dT/dy) T y steady state 輸送現象 Transport Phenomena • Fourierの熱伝導の法則 q = -(dT/dy): 熱伝導率 thermal conductivity • Newtonの粘性の法則 yx = -(du/dy): 粘性率 viscosity • Fickの拡散の法則 jA = -DAB(dcA/dy): DAB 拡散係数 diffusion coefficient 熱エネルギー輸送（伝熱）の3形態 • 熱伝導・対流・熱放射 • 熱伝達 heat transfer 伝熱 熱伝達係数 heat transfer coefficient q = T 壁 自然対流 natural convection 強制対流 流体 forced convection 熱放射 Thermal Radiation • 吸収率+反射率＋透過率＝１ 吸収率＝１：（完全）黒体 black body • q = T4 : 放射率 emissivity = 0 : 完全鏡面， = 1 :黒体 : Stefan-Boltzmann定数 = 5.67040 x 10-8 W/(m2・K4) 熱放射 Thermal Radiation ＴＨ 4 44 4 q q = = T T q = L H (TH -T L HL ) ＴＬ ホームページから講義のスライドが見れます • http://bernoulli.ws.sd.keio.ac.jp/lab/lab.htm
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