伝熱の基礎と温度計測の留意点

多くの産業において、加熱冷却による加工・製造、品質管理における温度制御、熱エネルギーの有効利用など、様々な面で熱移動に関する知識が必要になっています。 　一般の現場では、熱が移動する「伝熱現象」として、熱伝導、対流熱伝達、放射という基本的に3つの伝熱形態が複雑に起こり、場合によっては沸騰や凝縮などの相変化も生じます。熱設計や熱対策を行う場合には、まず対象における基本的な伝熱メカニズムを検討し、論理的な分析ができることが重要です。その際、現象を大枠で理解し、伝熱現象をなるべく簡素化して、ただし影響が大きな事項を取りこぼさずモデル化し、おおよその熱移動量等を推定することが工学的には有用です。数値熱流体解析ソフトを用いる場合においても、基礎的な理解ができていなければ、与える条件や結果の適否を正しく判断することは困難となります。 　本セミナーでは、熱の移動現象や熱システムを理解することを目的とし、熱力学の基礎事項を確認した後、熱伝導、対流熱伝達、放射伝熱の三形態の熱移動機構や簡単な熱移動量の計算方法について学びます。また、沸騰,凝縮や凝固など相変化を伴う熱の移動についても現象を理解します。なお,理解しやすいように、所々で身近な熱移動現象も例にあげながら話が進められ,熱有効利用技術に関しても知識を得ます。 　さらに、実際の温度制御や熱対策等で重要となる温度計測について、各種計測法の特徴や作動原理、使用する上での留意点を説明して,正確な温度測定のための知識を身に着けます。

1. 伝熱の基礎
   1. 熱と自然や産業
   2. 身の回りのエネルギーの大きさ
   3. 熱力学と伝熱学
   4. 熱とは?
   5. 温度について
   6. 比熱と熱容量
   7. 身近な熱移動の例
   8. 伝熱の三形態
   9. 熱伝導の考えかた
   10. 複数の熱抵抗がある場合の熱通過率
   11. 熱伝導の例題・演習
   12. 対流熱伝達について
   13. 境界層、層流・乱流
   14. 対流熱伝達で用いる無次元数の説明
   15. 平板上の流れによる熱伝達
   16. 管内流における熱伝達
   17. 自然対流熱伝達
   18. 対流熱伝達の例題・演習
   19. 放射伝熱について
   20. 放射エネルギーの入射、黒体
   21. 電磁波と波長
   22. 放射の法則
   23. 物体間の放射
   24. 形態係数について
   25. 放射伝熱の例題、演習
   26. 断熱についての考え方
2. 相変化を伴う熱移動
   1. 相変化について
   2. 凝縮現象
   3. 湿度について
   4. 空気線図
   5. 凝縮現象の分類
   6. 凝縮における熱移動計算例
   7. 沸騰現象について
   8. 沸騰現象の分類
   9. 沸騰曲線
   10. 沸騰・凝縮を利用した熱移動:ヒートパイプ
   11. 熱サイクル・冷凍サイクル
   12. 冷凍サイクルでの沸騰・凝縮の利用
   13. 融解・凝固を伴う伝熱例
   14. 相変化を利用した蓄熱技術:蓄熱材料の種類
   15. 相変化を利用した蓄熱技術:潜熱物質含有流体
3. 伝熱の計算方法
   1. 伝熱移動量を算定するための考え方
   2. 伝熱演習および解説
4. 温度測定方法、および温度計測において留意すべき点
   1. 様々な温度の測定法
   2. 棒状温度計の特徴および留意点
   3. 抵抗温度計の特徴および留意点
   4. 放射温度計の特徴および留意点
   5. 熱電対
   6. 熱電対の仕組み
   7. 熱電対の種類
   8. 熱電対の法則
   9. 熱電対による温度測定法
   10. 熱電対による温度測定の誤差要因
   11. 熱電対による温度測定の様々な留意点
5. 熱エネルギーの有効利用例 (時間に余裕がある場合)