基础热工学v2.6.pdf

2007 年度版 序 移動現象論は化学工学の骨格をなす重要な学問である．“移動”には熱移 動，流動（運動量移動），物質移動があり，それらには相似性が見られ，統 一的に説明しているのが移動現象論である．例えば，伝熱における Fourier の法則は，流動では粘性に関する Newton の法則，物質移動では Fick の法 則に相当する．また，Newton の冷却の法則に現れる熱伝達係数は，物質移 動では物質移動係数に相当する．このような移動現象論を解説している著 書として，Transport Pheno mena (R.B.Bird ら著，J. Wiley Sons) が有名で ある． 移動現象の学習の仕方としては，単位操作のようなマクロ的な熱収支か ら始める場合と，ミクロ的な熱収支から導出される常微分方程式や偏微分 方程式から始める場合がある．本書では，熱移動論の入門書として前者を 取り扱い，実際のプロセスを設計・管理するために必要な熱移動を解説す 基礎熱工学 ることとした．その一方で，熱移動の研究から導出された熱伝達係数の推 算式は物質移動係数の推算にも使われる場合が多く，熱移動を理解するこ とによって他の移動現象の理解を深めることになる． 化学工学では熱移動と呼ぶが，機械工学では伝熱と呼び方が普通である． また，熱工学という言い方をされることもある．専門分野による呼び方が 違うだけで，内容はほぼ同じである．本書では，できる限り熱移動という 言葉を使用するが，著者の勝手で伝熱工学，熱工学という表現が出てくる かも知れないが容赦願いたい．また，伝導伝熱，対流伝熱，放射伝熱，沸 騰伝熱などのように“伝熱”という言葉が現れる．これは専門用語である