Question 1

このツールは何を計算しますか？

Accepted Answer

相変化材料（PCM）の1次元溶融解析を行い、溶融前線位置s(t)、溶融分率、蓄熱エネルギー（kJ/m²）、半域溶融時間をリアルタイムで計算します。Stefan解析解とエンタルピー法の数値解を同時表示し、温度分布T(x)とエンタルピー分布H(x)もアニメーションで可視化します。

Question 2

どのように使えばよいですか？

Accepted Answer

左パネルの预设から材料（氷・パラフィン・硝酸塩）を選ぶか、融点・潜熱・密度・熱伝導率をカスタム入力します。「アニメーション」ボタンを押すと溶融前線の時間発展がリアルタイムで表示されます。パラメータを変えると半域溶融時間が即座に更新されます。

Question 3

Stefan問題とはどのような問題ですか？

Accepted Answer

Stefan問題は相変化を伴う熱伝導問題で、固液界面（溶融前線）の位置が時間とともに変化する移動境界値問題です。1次元半無限体の解析解では溶融前線位置 s(t) = 2λ√(α_l·t) で表され、λはλ·exp(λ²)·erf(λ) = k_l(T_s−T_m)/(L_f·ρ·√(π·α_l)) を満たすStanfordパラメータです。

Question 4

PCM蓄熱システムの実用的な設計のヒントを教えてください。

Accepted Answer

PCMの実用設計では、(1)融解潜熱L_fが大きい材料を選ぶ（水は334 kJ/kgで最高水準）、(2)熱伝導率が低い場合はフィンやメタルフォームで拡張伝熱面を追加する、(3)過冷却問題を考慮して核生成材を混合する、(4)相変化に伴う体積膨張（約10%）に対応した容器設計を行う、の4点が重要です。

相変化材料（PCM）熱解析シミュレーター

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