Radiative Heat Transfer

放射による熱伝達

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ライブラリ:
Simscape / Foundation Library / Thermal / Thermal Elements

説明

Radiative Heat Transfer ブロックは、2 つの物体間の放射による熱伝達を表します。伝達はステファン・ボルツマンの法則に従います。

$$Q=k\cdot A\cdot (T_A^4-T_B^4),$$

ここで、

• Q は熱流量です。

• k は放射係数です。

• A は放射物体の表面積です。

• T_A と T_B は 2 つの剛体の温度です。

放射係数は、幾何学的形状、寸法、および表面放射率から求められます。たとえば、2 つの平行なプレート間の熱伝達の放射定数は次のように計算されます。

$$k=\frac{\sigma }{\frac{1}{{\epsilon }_1}+\frac{1}{{\epsilon }_2}-1},$$

ここで、

• σ はステファン・ボルツマン定数です。

• ε₁ は放射側のプレートの表面放射率です。

• ε₂ は受け側のプレートの表面放射率です。

同様に、同心円柱の放射係数は次の式で求められます。

$$k=\frac{\sigma }{\frac{1}{{\epsilon }_1}+\frac{1-{\epsilon }_2}{{\epsilon }_2}\frac{r_1}{r_2}},$$

ここで、r₁ と r ₂ は、それぞれ放射側と受け側の円柱の半径です。さまざまな形状に対する式を含む詳細については、[1]を参照してください。

接続 A と接続 B は、放射側と受け側の物体にそれぞれ関連付けられた熱保存端子です。このブロックの正方向は端子 A から端子 B です。つまり、熱流量は、A から B へ流れる場合に正となります。

変数

シミュレーションの前にブロック変数の優先順位と初期ターゲット値を設定するには、ブロックのダイアログ ボックスまたはプロパティ インスペクターの [初期ターゲット] セクションを使用します。詳細については、ブロック変数の優先順位と初期ターゲットの設定を参照してください。

ノミナル値は、モデル内で予想される変数の大きさを指定する方法を提供します。ノミナル値に基づくシステムのスケーリングを使用すると、シミュレーションのロバスト性が向上します。ノミナル値はさまざまなソースから得られます。その 1 つがブロックのダイアログ ボックスまたはプロパティ インスペクターの [ノミナル値] セクションです。詳細については、ブロック変数のノミナル値の変更を参照してください。

端子

保存

A — 物体 A

熱

物体 A に関連付けられた熱保存端子。

B — 物体 B

熱

物体 B に関連付けられた熱保存端子。

パラメーター

面積 — 熱伝達の面積

0.0001 m^2 (既定値) | 正のスカラー

放射物体の熱伝達の面積。

放射係数 — 放射の熱伝達係数

4e-8 W/m^2/K^4 (既定値) | 正のスカラー

2 つの物体の放射係数。それらの幾何学的形状、寸法、および表面放射率に基づきます。詳細については、[1]を参照してください。

参照

[1] Siegel, R. and J.R. Howell. Thermal Radiation Heat Transfer. New York: Taylor and Francis, 2002.

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2007b で導入

参考

Conductive Heat Transfer | Convective Heat Transfer