怪しげな熱伝達のお話(^^ゞ

２次元の場合、流体の粘性の摩擦によって発生する熱、そして、ふく射をを無視すると、エネルギーの釣り合いの方程式は

　　

u₁はx方向の流速、u₂はy方向の流速、λは熱伝導率、Tは流体の温度。

 

単位質量あたりのエンタルピーhは、（単位質量あたりの）内部エネルギーをe、圧力をp、体積をvとすると、

　　

で定義されるので、定圧変化のとき

　　

となり、

　　

これを（１）式に代入すると、

　　

となる。

この（２）が（強制）対流の基礎方程式になる。

 

定圧比熱は、偏微分の外に出ているけれどいいけれど、この是非を聞かれると、死んだふりをするしかない(^^ゞ

（２）式は、多分の胡散臭さを持っているように、ずっと思い続けている！！

熱が絡む話は、どこか胡散臭いところをもっているように思えてならない(^^ゞ

 

（１）式の右辺が流体の熱伝導による熱の出入りを表しています。

そして、流体内、流体を囲む領域との温度差があろうがあるまいが、エンタルピや内部エネルギーなどは絶えることなく微小体積dxdyに運ばれ続けている。対流によって運ばれるのは、内部エネルギーやエンタルピ。たとえ等温であろうが、温度Tをもった流体は対流によって絶えず供給され続けている。

 

怪しげな対流の１次元モデル（(^^ゞ）

対流によって冷たい流体が常に運ばれているくるので、藤色の部分のところの温度差は大きいままに保たれ、壁から熱伝導によって熱が多く流入してくる。

だから、対流があると、壁は熱を多く奪われる。

 

対流とは、つまり、冷たい（温かい）流体の塊を常に運んでくる現象、そのメカニズム。