熱交換器の基礎と混相流の熱移動現象を理解する入門講座

私たちは、暖冷房や調理などたくさんの『熱』に囲まれて生活しています。そして、無意識のうちに普遍と錯覚する地球環境へ熱を捨てていることが多いです。 　工学でいう『熱』とは、熱エネルギーを意味して、仕事と互いに変換可能なエネルギーの形態のひとつです。熱エネルギーの移動には、温度差や状態変化が必要です。したがって、普遍に思える地球環境に熱を捨て続ければ、それは熱汚染になり環境破壊に繋がります。 　また、機械は、何らかのエネルギーを得て人や社会に役に立つ仕事をしますが、エネルギーを100%仕事に変換することは不可能です。機械が仕事として取り出せなかったエネルギーは、最終的にすべて熱エネルギーとして排出されるので、機械と熱は切っても切れない関係があるのです。 　したがって、適切な熱回収技術や熱交換技術が重要となります。東日本大震災以来、私たちの省エネルギー意識はいっそう高まっています。捨てる『熱』を活用したり、地球環境に拡散してしまった熱を回収して再利用したりする技術は省エネルギーの観点からも地球環境保護の観点からも重要なのです。 　本講習会では、熱交換器に焦点を当て、適切な熱移動を行うための基本的な技術についてやさしく解説します。

1. 熱工学の基礎的事項
   1. 熱工学と伝熱工学
   2. 熱力学の法則
   3. 熱と単位
2. 移動現象の基礎的事項
   1. 移動現象
      1. 流体の摩擦力
      2. 熱の移動
      3. 拡散
   2. 流体の移動
      1. 層流と乱流
      2. 流体の種類
      3. 境界層
      4. 混相流体
   3. 熱の移動
      1. 熱移動の様式分類
      2. 熱伝導率
      3. 熱伝達率
      4. 温度境界層
3. 伝熱における理論と応用
   1. 熱伝導の基礎方程式
   2. 無限平板内の温度分布と熱流束
   3. 異質多層平板内の温度分布と熱流束
   4. 層流熱伝達率
      1. 円管内の強制対流熱伝達
      2. 水平平板上の強制対流熱伝達
      3. 垂直平面の自然対流熱伝達
   5. 乱流熱伝達
      1. 摩擦係数からの乱流熱伝達の類推
      2. 円管内の強制対流乱流熱伝達
      3. 平板の乱流熱伝達
   6. フィン
      1. フィンからの放熱量
      2. フィン効率
   7. その他の伝熱
      1. 沸騰と凝縮
      2. 放射
   8. 伝熱と数値計算
4. 混相流体の基礎知識
   1. 混相流体の一般的な取扱い
   2. 混相流体の流れの基本的性質
   3. 混相流体の熱力学的性質
5. 熱交換器の設計
   1. 熱交換器の種類
   2. 向流と並流
   3. 対数平均温度差
   4. 汚れ係数
   5. 熱交換器の設計手順
   6. 熱交換器の設計計算例
   7. 蒸気の取扱い
• 質疑応答・名刺交換