熱伝達装置の温度プロファイルを理解することは、性能を最大限に活用し、安全性を確保するために不可欠です。 数値的な方法は、分析のための効果的なツールを提供します。特に、分析ソリューションが入手困難な複雑なシステムでは。

温度分析のための数値的方法

有限差、有限要素、有限体積の手法など、熱伝達プロセスをモデル化するために一般的に用いられる。これらの手法は、システムを小要素やボリュームに分け、時間と空間上の温度分布の近似を可能にします。

有限差分法

有限差法は、熱伝達式で派生物を交換し、差分等と交換する。単純な幾何学に適しており、安定した状態と過渡的な問題に対する簡単な実装を提供します。

例:パイプ内の温度プロファイル

温度が長さに変化する液流で配管を考えてみてください。 有限差法で、各点の温度を反復的に計算し、熱伝導や対流効果を考慮します。

  • パイプの長さを小セグメントに分ける
  • 入口および出口で境界条件を適用して下さい
  • 温度分布を見つけるのに反する
  • 設計改善のための結果プロファイルを分析