熱技術ニュース 解答 2022年1月号

エネルギー管理士試験の問題にチャレンジ

例題:

次の文章に入れるべき適切な語句を回答群から選び、その記号を答えよ。

円管内を流れる流体の強制対流における熱伝達率は十分に発達した流れの場合、次の無次元式であらわされる
  Nu=C×(  A  )^m×(  B  )^n
Nu は熱伝達に関する無次元数で(  C  )という。(  A  )は円管内の流速と動粘性率に関連する管内径を代表長さとする無次元数である。(  B  )は動粘性率と熱拡散率に関する無次元数であり、流体の物性を表す。ここで C は定数であり m , n は指数である。
  • 【ア】 (A) プラントル数  (B) ヌセルト数  (C) レイノルズ数
  • 【イ】 (A)レイノルズ数  (B)プラントル数  (C)ヌセルト数
  • 【ウ】 (A)ヌセルト数  (B)プラントル数  (C)レイノルズ数
  • 【エ】 (A)プラントル数  (B)レイノルズ数  (C)ヌセルト数

 

あなたの回答

   【イ】 (A)レイノルズ数  (B)プラントル数  (C)ヌセルト数

正解

今回の正解

【イ】

 

解説

ヌセルト数は熱伝達率の熱伝導率に対する大きさを示す無次元数で
対流が生じることによって、静止した流体に対して熱伝達能力がどの程度大きくなるかを表します。
円管内を流れる流体は、層流の場合ヌセルト数の相関式は一定となりますが
乱流の場合はレイノルズ数とプラントル数に依存し、円管内を流れる流体の場合
Nu = 0.023Re4/5Pr1/3(コルバーンの式 )
であらわされます