宇宙船工学：液体ロケットエンジンにおける伝熱の基礎 - 流体機械設計による近未来に役立つエンジニアリング

液体ロケットエンジンにおける伝熱の基礎として、 静止物質の熱伝導と個体と流体間の熱伝達について説明しています。 熱伝導： 静止している物質内の温度差により高温部から低温部に熱が移動する現象を熱伝導という。 高温部から低温部へ単位面積を通して単位時間に高温部から低温部に流れる熱量q(J/(m^2・s)は、q = - λ*dT/dx で示される。 qは温度勾配に比例しており、比例定数λ(J/(m・s・K))は熱伝導率と呼ばれ、物質により定まる物性値となる。 熱流の方向とdT/dxの方向は逆となるので負号が付けられている。 熱伝達： 液体ロケットエンジンの個体壁面とそれに沿って流れている流体との間の伝熱は、熱伝達と呼ばれる。 流体の流速をuとしてαを温度伝播率とすると、u*(δT/δx)=α*(δ^2T/δy^2) という関係式となる。 次に、熱伝達率hを定義すると、熱量q=h*(T∞ - Tw