金型の加熱時間・冷却時間をサッと見積もりたい──そんなときに便利な ブラウザで動く軽量シミュレーションツール を作成しました。 金型の質量・比熱・表面積・加熱パワーなどを入力すると、温度が何分で上がるか／下がるか をグラフで直感的に確認できま...

非定常熱伝導とは？ 物体の温度が時間とともに変化する現象を「非定常熱伝導」と呼びます。ホットプレートの上に角材を置いたとき、すぐには全体が温まらず、底面から徐々に熱が伝わっていく ― まさにそれが非定常伝熱の代表例です。 今回のシミュレーショ...

はじめに 燃料電池は、水素と酸素の化学反応を利用して電気を生み出すクリーンな電源です。しかし、理論上の最大電圧（理論電圧）と、実際に取り出せる電圧（実効電圧）は一致しません。 その理由は主に次の3つです： 内部抵抗（オーム損失）：電解質や電...

濃度過電圧とは 燃料電池の出力電圧は、理論電圧（約1.23 V）よりも低くなります。その要因のひとつが濃度過電圧（ηconc）です。 濃度過電圧は、反応ガスやイオンの供給が不足することで電極近傍の濃度が低下し、電極反応が進みにくくなるために生じます。...

活性化過電圧とは 燃料電池では、理論電圧（おおよそ1.23 V）よりも実際の電圧が低くなります。 その主な要因のひとつが活性化過電圧（ηact）です。 これは、電極での電気化学反応を進めるために必要な余分の電位差で、特に低電流密度領域で支配的になりま...

ベルヌーイの定理は、流体（液体や気体）の流れにおけるエネルギー保存則を表す基本的な法則です。日常生活では、水道の蛇口や飛行機の翼の原理など、さまざまな場面で応用されています。 ベルヌーイの定理の式 流体が非粘性（粘り気のない）で、摩擦や外...

燃料電池を設計・運転するとき、ある電流を取り出すためにどれだけの水素（H₂）や酸素（O₂）を供給する必要があるかは基本中の基本です。本記事では、ファラデーの法則と理想気体則を使って「電流 → 必要ガス流量」を求める考え方を整理し、ツールに組み込...

1. 揚力・抗力とは 揚力（Lift）：流体の流れに対して垂直方向に働く力。主に翼形状や迎角によって発生。 抗力（Drag）：流れに対して平行方向に働く抵抗。摩擦抵抗・圧力抵抗・形状抵抗などに分けられる。 \(L = \frac{1}{2} \rho v^2 C_L A\) \(D = \fra...

流体力学や配管設計では、粘度や動粘度といった物性値が欠かせません。これらは流体の流れやすさを示す重要な指標であり、圧損の大きさにも直結します。ここでは、それぞれの意味と違いを整理し、圧損との関係を解説します。 1. 粘度（絶対粘度）とは？(粘...

流体力学や配管設計において、静圧と動圧の理解は不可欠です。これらは単に圧力の種類の違いだけでなく、圧損の計算や流体のエネルギー評価にも深く関わっています。 1. 静圧とは 静圧（Static Pressure）は、流体が持つ運動によらない圧力のことです。流...