伝熱工学

伝熱工学は熱がどのように伝わっていくかを考える学問です。
寒いときにお風呂で温まったり、暑いときには扇風機に当たったりしますね。
他にも温かい飲み物をコップに入れたはずなのに、いつも間にか冷めてしまうこともあります。

身の回りにはこういった熱に関わる現象があふれています。

伝熱工学ではそうした熱の伝わり方を学んでいきます。
熱の伝わり方は3種類あります。

  • 熱伝導
  • 対流熱伝達
  • 熱輻射(放射)



一言でいうと、
熱伝導は静止している固体・流体内で熱が伝わること

対流熱伝達は移動している流体間で熱が伝わること

熱輻射(ねつふくしゃ)は電磁波によって物体間で熱が伝わること

です。


熱は温度の高い方から低い方へ伝わります。
温度に勾配(わかりやすく言うと温度の差)があるときに熱が伝わります。図中のQが伝熱量です。


伝熱工学の重要性

伝熱工学を勉強することで、製品の内部に発熱源があってそれを冷やすにはどのような冷却構造や冷却方式を採用するか、逆にどのように断熱して温度を保つかということが考えられるようになります。

近年は部品などの小型化が進み、熱の管理は製品には必須の項目になりつつあります。
使っているスマートフォンが熱くなりやすいとがっかりしますが、熱くならないことを優先してスマートフォンを購入する人は少ないと思います。このように、熱は重視されませんが製品として満足せざるを得ない必須の品質項目になっています。



もう少し、伝熱工学について知りたい方は投稿にまとめていきますので見てみてください。