熱交換端部の温度逆転

高温入口より低温出口が高く端部条件が成立しない

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流体の向きと二つの端をそろえる

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向流では高温流体入口と低温流体出口が同じ端です。もう一端は高温出口と低温入口。各端部の温度差が成立するか確認します。

図は問題の関係を整理する模式図です。記号には各問題の数値を当てはめます。寸法・面積・時間の縮尺や、実施工の全条件は表していません。

考える順序

1. 1熱移動には局所の温度差が必要
2. 2高温入口端で80−85が負になる
3. 3温度条件・熱源を見直す

選択肢ごとの理由

• 比較 · 伝熱面積を無限に増やせば85℃を超えられる

  面積増加だけで温度の上限を超えません。

• 正解 · 高温入口より低温出口が高く端部条件が成立しない

  熱移動には局所の温度差が必要。高温入口端で80−85が負になる。温度条件・熱源を見直す。

• 比較 · 向流なら低温出口は高温入口を超えられる

  向流でも受熱側が熱源入口を超える条件ではありません。

• 比較 · 二流体の平均温度だけ合えば成立する

  端部を含む局所温度差も確認します。