前編(平板の場合)」では、伝熱の基礎として、蒸気から被加熱物への平板を介した伝熱について解説しましたが、今回は円筒の場合の伝熱について説明致します。熱交換器のチューブや蒸気輸送管のような円筒では、熱は円筒の内面から外面に向かって(またはその逆向きに)半径方向へ放射状に移動しますが、平面の時のように熱通過を考えれば、円筒の伝熱も同様に取り扱うことが出来ます。管の場合、径が決まれば総面積は長さに比例するので、単位面積当たりとするより、単位長さ当たりの放熱量(=放熱面積込み)として表した方が便利です。単位長さ当たりの放熱面積を算出するために、式の中に直径が入ります。この時、配管の厚みや保温層の厚みなどがありますので、どの位置を各層の直径とするかによって、面積が異なります。そのため、厚みによって外径と内径の算術平均を用いたり、対数平均を用いたりします。熱伝導(伝熱抵抗)平板の際と同様に伝熱抵抗(熱の伝わりやすさの逆数)を考えます。熱の伝わりにくさは伝熱抵抗と考えることができ、熱伝導率と伝熱面積に反比例し、厚みに比例します。形になりますが、これは円筒の場合も同じです。円筒の場合、伝熱面積は直径が決まれば、あとは長さに比例するため単位長さ当たりの面積(Sa)をあらかじめ分母にかけておきます。=(1/λ)×L×(1/Sa)=(1/λ)×L×(1/(π×(内径+外径)/2))省エネルギーセンターの資料によると、管や保温層の厚みが外径の20%以上ある場合は、算術平均よりも対数平均で直径を表した方が正確だそうです。その場合の式は次のようになります。蒸気から管の熱伝達や管(保温外壁面)から大気への熱伝達も平板の時と同様に熱伝達率αで考えますが、これも熱伝導と同様、円筒の場合は単位長さ当たりで表します。=(1/α2)×(1/Sc)=(1/α2)×(1/(π×管外径))全伝熱抵抗RはR=R1+R2+R3伝熱抵抗の逆数が熱の伝わりやすさですので、熱通過率JをJ=1/Rとすると単位長さ当たりの熱量は下式のようになります。Q=J×(t1-t2)ある長さの配管全体を考える場合は長さLpをかけて、Q=J×(t1-t2)×Lp平板の場合のQ=U×(t1-t4)×Aと似た形で表すことが出来ます。関連リンクメールマガジン蒸気や省エネに関する技術的な情報や新製品情報などを、毎月1回無料でお届けしています。用いて、蒸気の性状値を計算して表示します。reservedお問い合わせよくあるご質問ご注文・納期ページTOPへ。