熱通過

熱通過

熱通過とは、高温の流体から、低温流体へ固体壁を挟んで熱移動が生じる現象のことを熱通過といいます。冷却用のパイプなどが例に挙げられる。固体内の熱伝導と流体内の対流伝熱が生じている。下の図は、温度の高い流体から板を挟んで冷たい水に移るケースである。例えば外気温により、部屋が暖められる、湯銭(温水)で調理する料理などが熱通過といえる。

熱抵抗

それぞれの物質には熱に対して、それぞれの抵抗を持つが、熱抵抗と伝熱量と温度差の関係は次式で表される。

それぞれの熱抵抗

それぞれの熱抵抗はそれぞれ次の値になる。そして、それらを合計する。

流体①の対流熱伝達

板②の熱伝導

流体③の対流熱伝達

熱抵抗R

「流体①の対流熱伝達」、「板②の熱伝導」、「流体③の対流熱伝達」より、熱抵抗は下記の通りに表される。

単位面積あたりの熱抵抗

単位面積あたりの熱抵抗は下記の通りになる。

熱通過率

単位面積当たりの熱抵抗の逆数をKとすると、Kは次式で表される。このKは熱通過(熱通過係数)で、単位は[W/(m²・K)]で、この値が大きいほど熱が移動しやすくなる。