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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。 理論背景（ざっくり解...

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燃料電池は水素と酸素の電気化学反応によっ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、25℃・1気圧で約1.23 V）と、実際に取り出せる電...

はじめに 燃料電池の実効電圧は理論電圧（約1.23 V）より低くなります。この電圧降下の原因は3種類の過電圧に分類されますが、高電流密度領域で特に支配的になるのが濃度過電圧（ηconc）です。 濃度過電圧を理解することは、燃料電池の高出力化・ガス拡散...

はじめに 燃料電池の実際の動作電圧は、理論電圧（25℃・1 atmで約1.23 V）よりも必ず低くなります。この電圧降下は「過電圧」と呼ばれ、原因によって3種類に分類されます。その中でも低電流密度領域で特に支配的になるのが、今回解説する活性化過電圧（ηac...

はじめに 「流速が上がると圧力が下がる」——この言葉を聞いたことがある方は多いと思います。これはベルヌーイの定理を一言で表したものです。 ベルヌーイの定理は、流体力学において最も基本的かつ応用範囲の広い法則のひとつで、飛行機の翼が浮かぶ仕組...

はじめに 燃料電池システムの設計・評価において、「この電流を取り出すために水素や酸素（空気）をどれだけ供給する必要があるか」 を正確に計算することは基本中の基本です。 ガス供給量が不足すると燃料欠乏による電圧降下やセルの劣化が起きます。逆に...

はじめに 飛行機がなぜ空を飛べるのか、F1カーがなぜコーナーで高速走行できるのか。その答えは流体力学における揚力（Lift）と抗力（Drag）の概念にあります。 揚力と抗力は、流体中を移動する物体に働く2種類の空気力学的な力です。これらは配管内の圧損...

はじめに 流体力学や配管設計では、粘度（μ）と動粘度（ν） という2つの物性値が頻繁に登場します。どちらも「流体の流れにくさ」を表す指標ですが、定義が異なり、使う場面も違います。 また、これらの値はレイノルズ数の計算を通じて、配管の圧損計算に...

はじめに 配管・ダクトの設計や流体工学の計算では、「圧力」という言葉がいくつかの異なる意味で使われます。中でも静圧・動圧・全圧の3つは、圧損計算やファン・ポンプの選定において基礎となる重要な概念です。 この3つを混同していると、「圧損計算の...