一級ボイラー技士 ボイラーの構造 練習問題 第68問: 厚さ10mm、熱伝導率50W/(m・K)の鋼板でできたボイラーの伝熱面の水側に、厚さ2mm、熱伝導率0.5W/(m・K)のスケールが一様に付着した。この伝熱面の

正解: 4. 約21倍

平板の単位面積当たりの伝導熱抵抗は、厚さを熱伝導率で割った値（R＝δ/λ）で表され、層が重なる場合は各層の熱抵抗の和になります。スケール付着前の熱抵抗は鋼板のみで、R1＝0.010m÷50W/(m・K)＝0.0002m²・K/W です。スケールの熱抵抗は R2＝0.002m÷0.5W/(m・K)＝0.004m²・K/W となり、付着後の全熱抵抗は R1＋R2＝0.0002＋0.004＝0.0042m²・K/W です。したがって付着前に対する倍率は 0.0042÷0.0002＝21倍となり、約21倍が正解です。厚さがわずか2mmでも、スケールの熱伝導率は鋼の100分の1と極めて小さいため、熱抵抗は鋼板単独の20倍に相当します。このようにスケールの付着は伝熱を著しく阻害し、燃料消費量の増加や伝熱面の過熱による膨出・破裂の原因となります。

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