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Interactive Tool — Phase Change Material

相変化材料(PCM)熱解析シミュレーター

エンタルピー法(有限差分)による1D溶融前線シミュレーション。氷・パラフィン・硝酸塩溶融塩の相変化挙動をアニメーションで可視化。Stefan問題の解析解とも比較できます。

$s(t) = 2\lambda\sqrt{\alpha_l t}, \quad \lambda e^{\lambda^2}\mathrm{erf}(\lambda) = \dfrac{k_l(T_s - T_m)}{L_f \rho \sqrt{\pi \alpha_l}}$
パラメータ設定
PCM材料プリセット
融点 T_melt [°C]0
融解潜熱 L_f [kJ/kg]334
密度 ρ [kg/m³]917
固相比熱 c_p_s [J/kgK]2090
液相比熱 c_p_l [J/kgK]4186
固相熱伝導率 k_s [W/mK]2.22
液相熱伝導率 k_l [W/mK]0.58
表面温度 T_s [°C]50
ドメイン長 L [mm]100
t = 0.0 s
クリックで温度分布グラフ上に初期温度をセット
前線位置 s
mm
溶融分率
%
蓄熱エネルギー
kJ/m²
半域溶融時間
s
温度分布 T(x) — 液相(赤)・固相(青)・前線位置(破線)
前線位置 s(t) vs √t — Stefan解(直線)との比較
エンタルピー H(x) 分布 — 潜熱プラトー可視化

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