メモ:
アルミの熱伝導速度の再確認。表面まで熱が伝わる時間が、刻み時間として有効な値の最大値となる。
欲を言えば、その半分くらいの時間で演算をぶん回したい。
缶周囲の空気の温度分布の時間変化を図示したい。(yaplotで対比動画作成を検討)
メモ:
アルミの熱伝導速度の再確認。表面まで熱が伝わる時間が、刻み時間として有効な値の最大値となる。
欲を言えば、その半分くらいの時間で演算をぶん回したい。
缶周囲の空気の温度分布の時間変化を図示したい。(yaplotで対比動画作成を検討)
あの、言い出せずにいたのですが、おとといの第一報データは算出式にかなり大きな欠陥がありまして、信憑性が怪しいです。(一番閲覧者が多いのだけれど)
で、昨日出力し直したものの、150秒分の演算し直しを試みた段階で、出力までに30分以上かかってしまったので、再度、出力方法の見直し中です。
…csvで書き出したデータをC4Dで読み取らせたりできるのだろうか。
時刻,図形座標,色指定
これらを演算結果として出力して、C4Dに読み取らせて3Dアニメーション化出来るのなら、yaplotの上位互換として活用できそう…。
あ、熱抵抗の値の処理忘れてる…
MiU_light フォローする 2018-12-23 18:13:15そういえば、水道水って温度何度くらいなんだろう…
MiU_light フォローする 2018-12-23 20:14:03水槽の水温(ヒーター無し)がここ最近12℃くらいなのだけれど、…ひょっとして…いや、まさかな。
MiU_light フォローする 2018-12-23 20:18:48色々とデータを精査しまして、段階的に設定項目を増やすことにします。
まず手始めに、庫内の空気を固定して、膜のように階層構造を想定して、熱伝導をイメージした場合。
完全な無風状態かつ、気圧や密度変化による対流の効果も無視するかなり強引なモデルで実験しました。
(数値設定等で色々と➙
➙入力ミスをしたので、値が二転三転してしまいましたが、何とか構築しました。)
使用言語はFortran77です。(諸先輩に驚かれる超クラシック言語ですが)
これにより、缶と同温の水の膜を1mm発生させた場合を擬似的に作成しました。結果として、冷却効果は水の膜の無い方が上回りました。➙ https://t.co/K1yNslG21c
➙出力結果(画像1枚目)は、左から経過時間(分)、水膜無しの温度(℃)、水膜ありの温度(℃)です。
4時間経過しても温度差はほとんどないですが、わずかに膜が無い方が温度が下がりました。
続いて、水の膜の温度を15℃にした場合を算出(2枚目)しました。水道水は室温と等しいとは限らない➙ https://t.co/ty8qhGdT2m
との着想から行いました。結果、若干水の膜があるほうが温度が下がりましたが、それは水の膜の温度と缶の温度との差が小さくなるにつれて、変化の度合いが小さくなり、4時間後には、膜無しの場合と温度低下はほとんど変わらなくなりました。
[考察]
水を取り付けたことで、缶と水の膜の総熱容量が➙
➙大きくなるため、庫内空気の対流、気化熱を除外して、熱伝導による冷却では物が冷えにくいことが分かりました。
しかし今回のケースでは、水の膜が無い場合でも温度があまり下がらなかったことから、空気の対流も重要な要素であることが見えてきました。よって次の段階の実験は「熱貫流」という➙
➙建築分野での窓の断熱効果などを評価する手法を導入して、庫内空気を外気に見立てて演算してみようと考えます。
熱貫流では、熱抵抗値を組み合わせて、「アルミ缶」と「アルミ缶+水膜」の2種類の壁で隔てられた空間の熱流出量を算出します。
単位時間あたりの熱の流出量が求まることから、第1実験➙
➙のように摂動的に時間変化を求める必要がなくなります。
なので、この次は、再び表計算に立ち返って、熱収支の計算をする予定です。
では、続きは次回。早ければ明日
なお、昨日の段階で、缶に隣接する空気がすぐに温まり、熱の流出を阻害している事が分かっています。庫内の空調って重要ですね。
何といいますか。思考実験自体は終了していても、検証を重ねてからで無いと、外に(プログラム構築という形で)出せないので、もどかしい。
MiU_light フォローする 2018-12-23 23:50:13多分私の場合、文章による解説より、図解したほうが伝わりやすいんだろうなとは思っています。
相手の反応が見えない状態で相手に理解されるように表現するのって難しいよ〜。
流出面積の単位が
m^3
になってますが、
m^2
の間違いです。
コメントアウトしている部分なので、プログラム内容には影響はないのですが、ミスタイプしています。
(時々、思考速度にタイピングが追いつかなくなるので、もっとタイピングの練習が必要だ)
「1mmの厚みの薄膜」…自分で言ってて変な表現だな。
MiU_light フォローする 2018-12-24 09:13:43......実はこの記事を執筆中もまだMiU(@MiU_light)さんの実験は続いております?
その後の結果が気になる方は是非MiUさんのアカウントをフォローし最終結果をお待ちください_(._.)_
それにしても、たった1つの呟きから、ここまで本格的な検証に発展するとは...
元ネタのナベきちさんも予想だにしなかったでしょうね(笑)
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