4. 解析

  4.1 解析条件

 図3のように熱電対を加熱ブロックに横、上、下から挿しこんだ状態を単純化したモデルで熱解析ソフトにより解析を行った。解析では放射を考慮せず、定常解析を行った。加熱ブロックの温度を300 °C、シース径をφ3.2、ブロック端面からスリーブまでの距離を50 mmとした。
図3 解析モデル

  4.2 解析結果

 温度分布に関する解析結果を図4に示した。図4(a)は3本の熱電対を通る断面の温度分布で図4(b)は各ブロック端面から各スリーブ方向に線を引いた際の線上の温度分布である。スリーブ温度はスリーブ位置が上、下、横の順に温度が高くなった。
 空気の流れ(速度)に関する解析結果を図5、図6、図7に示した。矢印の大きさで速さ、矢印の向きで流れの向きを表す。図5は図4と同じ断面における空気の流れを表す。図6、図7はそれぞれ下側、横側の熱電対の空気の流れを表し、(1)は図4と同じ断面における空気の流れ、(2)はスリーブからブロックを見た場合の断面(ブロックから20 mm離れた位置)における空気の流れを表す。横側の熱電対の場合は熱電対に対して空気の流れがぶつかる。一方、下側の熱電対の場合は熱電対に対してある程度離れた位置をシースに沿う様に空気が流れるのみで熱電対直近では空気はほぼ停滞している。
図4 (a)3本の熱電対を通る断面の温度分布。(b)ブロック端面からスリーブを結んだ線上の温度分布。
 
図5 空気の流れ
 
図6 下側の熱電対周りの空気の流れ。(1)シース、スリーブを通る断面。(2) スリーブからブロックを見た場合の断面(ブロックから20 mm離れた位置)。
 
図7 横側の熱電対周りの空気の流れ。(1)シース、スリーブを通る断面。(2) スリーブからブロックを見た場合の断面(ブロックから20 mm離れた位置)。