熱の実験室-新館
第41回 伝熱セメントを使ったプレート加熱実験
5ブロックの実験メンバーが交代で担当します
実験実施: 2017年2月、 実験担当: 第4ブロック

 はじめに

 シーズヒーターを使ってプレートを加熱すると、プレート表面の熱はどのように伝わっていくのでしょうか。また伝熱セメントを施して加熱した場合、どのような変化があるのでしょうか。温度分布を可視化できる装置を使って実験しました。

 実験

  [用意したもの]

  • ヒーター付きプレート 2個
    プレート(SUS304、150×250×t2.0)の裏側にU字バンドを溶接してヒーター(SUS321、φ12)を固定(図1)
    プレート表面は放射率を上げるため黒色塗装(図2)
  • 伝熱セメント サーモンセメント T-3
    ヒーターとプレートの間にセメントを施工(図3)
  • ハンディ温度計 安立計器 HA-200K(図4)
  • ハンディサーモグラフィFLUKE Ti400(図5)

図1 プレート裏面

図2 プレート表面

図3 伝熱セメントを施工

図4 ハンディ温度計

図5 ハンディサーモグラフィ

  [方法]

 同じ抵抗値のヒーターを2個用意し、一方はそのまま、もう一方にはヒーターとプレートの間に伝熱セメントを塗って、通電を行いました。セメントの効果を見るため、塗るセメントの量は推奨されている量よりも少なめにし、ヒーターが半分露出する程度にしました。
 ワット密度を2~5W/cm2まで変化させ、ヒーターの温度の違いによって、プレートの温度分布がどのように変わるのか観察しました。通電中は、ハンディサーモグラフィで両者の温度分布の変化を撮影しました (図6~8) 。

図6

図7 表面温度計測

図8 温度分布観察

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