65. ふく射伝熱
物体は、その温度が絶対零度でない限り、内部エネルギー(熱エネルギー)の一部を電磁波として放射している。
この電磁波は熱ふく射として他の電磁波と区別され、これによる熱エネルギー伝播を応用したのが、ふく射伝熱である
(熱ふく射の波長範囲は、おおよそ0.2~1000μmと定義される).
ふく射による熱エネルギーの伝播は、内部エネルギー→電磁波→内部エネルギーの過程をたどるため、内部エネルギー
自体の熱エネルギー輸送形態をとる伝導や対流等、他の熱輸送形態とは異なって、エネルギー伝播に媒体を必要としない特徴がある。
また、電磁波のエネルギーが内部エネルギーに変化するために要する時間は、固体の場合非常に短く、通常の伝熱系では
問題にならない。
したがって、ふく射によるエネルギー移動量の最大値は、表面積A[m2]で温度T1
の黒体の小物体と、それを囲む温度T2の黒体面間のエネルギー移動量の最大値Qmax
[W]として次式にて表される。
Qmax=Aσ(T14-T24)
σ:ステファンボルツマン常数
とくに、常温付近で温度差が少ない場合、ふく射による等価熱伝達率は自然対流による熱伝達率の2倍以上にもなり、
ふく射伝熱の占める割合は非常に大きくなる。
このことより空調分野等にて、気流を感じない快適な空間空調の実用化のために、ふく射伝熱の応用研究が進められている。
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