SUS304丸棒の熱の伝わり方（熱伝導？）

Question

SUS304 φ40の丸棒の一端を内部温度180℃のタンクに差込みます。
差込んだ以外の丸棒は外気に開放です。
外気温20℃として丸棒のもう一端が60℃まで下がるには、丸棒の長さは何ミリ必要でしょうか？（外気中の長さ）
詳しく計算式までご教授出来る方、宜しくお願いします。

Accepted Answer

多分、情報が明確でないので、それ位までは質問者さんで、関連書籍を読むなりして、
確認してからの質問をしてくださいな、と云う意味だと思います。

? タンク内部温度は180℃ですが、それは気体ですか？液体ですか？
　 流体の名称が必要でしょう。
? タンク内にφ40mmの丸棒が出ている長さも必要です。
? タンクの厚みと材質、タンクの内面と外面の表面処理とその厚みは？
　 SUS304 φ40mm丸棒とタンクの接触部にも表面処理があるか？ないか？
　 あれば、その名称と厚み
? タンク外の外気の温度と湿度、風速はいくらか？
等々が、必要です。

それと、コンピューター解析をした方が、便利ですよ。

Answer

SUS304の熱伝導率を　16 W/mK
SUS丸棒表面と雰囲気の間の熱伝達係数を　10 W/m2K　と仮定し、
（放射による成分：3 W/m2K　対流による成分：7 W/m2K）

手製の表計算シートを使った数値解によると、
丸棒の長さが182 mm　で端部の温度が60℃まで低下する結果でした。

計算結果について、距離と温度は、次の通りです。

タンクからの距離　　 温度
　　(mm)　　　　　　（℃）
　　　0　　　　　　　180　
　　 30　　　　　　　136
　　 60　　　　　　　105
　　 90　　　　　　　 85
　　120　　　　　　　 71
　　150　　　　　　　 63　
　　182　　　　　　　 60

因みに、熱伝導率が高い材質である銅の場合（熱伝導率 400 W/mK）で計算
すると、丸棒の長さが900 mm程で端部の温度が60℃まで低下する結果でした。

Answer

＞放熱フィンとは見えないかぁ

センサー部を守るための遮熱板に見えました。
エンジニアとしては放熱フィンだったら空気の対流方向に対して
平行にフィンを並べた方が自然だと思いましたから…

誤＞センサー部
正＞アンプ部
です。

Answer

>放熱フィン付けた方が短い距離で済むんじゃ…
>と思うのは、無能なんだろうか？
とっても有能な回答ですね

って、言うかぁ
先の山本電機のセンサはわざわざ放熱フィン付きのを選んだつもりなのだが
放熱フィンとは見えないかぁ

放熱フィン付きのセンサのいい写真が見つからない
http://www.toko1955.co.jp/06_products4/index.html#01
http://www.taiyo-keiki.co.jp/product/pressuretransmitter.html
これはと思ったのだが、いかんせんタンクに挿入される棒の部分がない

いいものめっけ
http://www.nohken.com/japan/product/level_switch/pdf/k_s.pdf
４ＮＨ型、４ＦＨ型
これには放熱フィンが付いてる
でも、放熱フィン付きとは書いてない　＜残念

Answer

>恐らく、↓のセンサのような物を作ろうとしてるのでしょう
取り付けフランジから逃げる熱量の方が多いようなｗ
というか縦方向か横方向かで全然違う気がしますけど。

放熱フィン付けた方が短い距離で済むんじゃ…
と思うのは、無能なんだろうか？

Answer

＞これは製造業的にどのような意味のある質問なのでしょうか。
ご自分の無能さを誇示する為だけの回答ですな

恐らく、↓のセンサのような物を作ろうとしてるのでしょう
高温用タンクレベルセンサ
http://www.ydic.co.jp/item/item0015.htm
増巾部許容温度 　-10℃～+60℃ 
検出部許容温度 　80℃（180℃）※ご要望に応じた高温タイプも製作可能

プラント用温度センサ
http://www.okazaki-mfg.com/BasicProducts/thermowell.html

表１　ステンレスの物理的性質
http://www.jssa.gr.jp/contents/faq-article/q6/

熱の計算： 熱伝導
http://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/s01040.htm

熱の計算： 放熱 
http://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/s01050.htm

SUS304丸棒の熱の伝わり方（熱伝導？）