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有用な検証をありがとうございます。推測ですが、一定以上のレベルなら熱伝導率の違いは大した問題にならず、温度差による熱伝導効率の底上げが利いてくるってことでしょうか。パイプを埋め込んだタイルとの熱交換では温度が高い方（この場合はタイル）の比熱容量も倍率になるので、本来なら金タイルとアルミニウムタイルでは比熱容量×熱伝導率で30倍程度、超冷却剤との熱交換効率が変わってくるハズなんですが、ここに物質間の温度差も係数として掛かってきますので、金タイルが常温の水素に反応してガンガン高温化すれば（つまりアルミニウムタイルの30倍以上の勢いで、超冷却剤との温度差ができれば）全体の冷却効率では逆に勝ってしまうという逆転現象が起こるんだと思います。 ※そもそも気体と固体タイルの熱交換は通常のタイル間熱伝導の25倍の効率だし、金vsアルミニウムだと金は熱伝導率の負けを埋める勢いで比熱容量が低いので水素と同じ温度になる勢いが強い逆に、すでに液体水素がたっぷり溜まっていて、後から少しずつ入ってくる気体を液体化していくような状況だとアルミニウムが勝つ……のかも？すみません……コメントに♥いただいたのにその後に修正して消してしまいました……🙇♀
再計算しましたがタイルの温度上昇効率はせいぜい4倍程度しか違わなかったので、『金タイルは比熱容量が小さく、水素との熱交換で温度が上がりやすいので、輻射パイプとの温度差が1℃未満になって熱交換が止まってしまう時間がアルミより短い』が解答かも知れません。もしこの仮説が正しいなら、水素が液体になるかならないかの瀬戸際の攻防に限って比熱容量小さいタイルの方が高効率ってことになるでしょうか。
はい。おそらくはこれは、水素が壁材を温める能力よりも、冷却パイプが壁材を冷やす能力が大幅に上回っている事によって起きている現象だと思います。他の方も指摘していますが、導入する水素の温度を上げるとまた違った結果になるかもしれません。また、動画では触れてませんが、1秒1kgは理論値なので、初期セットアップが終わったら差が出ないのも当たり前でした。これ以上の効率を追求するなら気体出口を増やして投入する水素を増やす必要がありますね
仮説に仮説を重ねますが、液体水素は液体を保てる温度の幅が小さく、ギリギリを狙うせいでそうなりやすいのかも知れませんね。 超冷却剤の温度設定：-259℃ 輻射パイプの温度：約-258℃ 冷却用タイルの温度：約-257℃ 液体水素の目標温度：約-256℃くらいで考えると、温度差が小さすぎることによる熱交換の停止を回避できるのかも知れない……
アルミは裏壁設備の熱交換プレートにした方が良いんじゃなかろうか？
ここまでくると熱伝導率よりも冷却する系内(外壁・配管・水素・内部設備)を纏めて水素の液化温度になるまで熱をくみ出すのはどれが早いか、って考え方になるんですかね……。
同じ物を2個作って処理速度の違いを実験すると、配管の引き方を少し変えるだけでも有意差があるのよねただ本当に僅かな違いだからこだわりたい人専用😅
壁材は100kgに対して水素側は多くて2kgなので熱容量の差は誤差になるという感じでしょうか冷やした状態でスタートしてるので熱容量が大きい材を使ってるほうが有利になってるので常温スタートなら熱容量が小さい壁材のほうが早くなると思いますね
3:52 ここは高圧通風孔が有利、でしょうか。アルミとダイヤはそうなるのかーって感じですね。熱の媒介としては比熱容量もやはり重要ということでしょうか。気体と固体との熱伝導、とかそういう因子も大きかったはずですが、詳しいところはサッパリサッパリ
プレイヤーズノートに計算式がまとめられていますが、考慮すべき要素が多すぎて実験したほうが早いとなりましたｗ。質量の大きいタイル同士での熱交換が早いのは間違いのないところとは思います。
有用な検証をありがとうございます。推測ですが、一定以上のレベルなら熱伝導率の違いは大した問題にならず、温度差による熱伝導効率の底上げが利いてくるってことでしょうか。
パイプを埋め込んだタイルとの熱交換では温度が高い方（この場合はタイル）の比熱容量も倍率になるので、本来なら金タイルとアルミニウムタイルでは比熱容量×熱伝導率で30倍程度、超冷却剤との熱交換効率が変わってくるハズなんですが、ここに物質間の温度差も係数として掛かってきますので、金タイルが常温の水素に反応してガンガン高温化すれば（つまりアルミニウムタイルの30倍以上の勢いで、超冷却剤との温度差ができれば）全体の冷却効率では逆に勝ってしまうという逆転現象が起こるんだと思います。
※そもそも気体と固体タイルの熱交換は通常のタイル間熱伝導の25倍の効率だし、金vsアルミニウムだと金は熱伝導率の負けを埋める勢いで比熱容量が低いので水素と同じ温度になる勢いが強い
逆に、すでに液体水素がたっぷり溜まっていて、後から少しずつ入ってくる気体を液体化していくような状況だとアルミニウムが勝つ……のかも？
すみません……コメントに♥いただいたのにその後に修正して消してしまいました……🙇♀
再計算しましたがタイルの温度上昇効率はせいぜい4倍程度しか違わなかったので、『金タイルは比熱容量が小さく、水素との熱交換で温度が上がりやすいので、輻射パイプとの温度差が1℃未満になって熱交換が止まってしまう時間がアルミより短い』が解答かも知れません。
もしこの仮説が正しいなら、水素が液体になるかならないかの瀬戸際の攻防に限って比熱容量小さいタイルの方が高効率ってことになるでしょうか。
はい。おそらくはこれは、水素が壁材を温める能力よりも、冷却パイプが壁材を冷やす能力が大幅に上回っている事によって起きている現象だと思います。他の方も指摘していますが、導入する水素の温度を上げるとまた違った結果になるかもしれません。また、動画では触れてませんが、1秒1kgは理論値なので、初期セットアップが終わったら差が出ないのも当たり前でした。これ以上の効率を追求するなら気体出口を増やして投入する水素を増やす必要がありますね
仮説に仮説を重ねますが、液体水素は液体を保てる温度の幅が小さく、ギリギリを狙うせいでそうなりやすいのかも知れませんね。
超冷却剤の温度設定：-259℃
輻射パイプの温度：約-258℃
冷却用タイルの温度：約-257℃
液体水素の目標温度：約-256℃
くらいで考えると、温度差が小さすぎることによる熱交換の停止を回避できるのかも知れない……
アルミは裏壁設備の熱交換プレートにした方が良いんじゃなかろうか？
ここまでくると熱伝導率よりも冷却する系内(外壁・配管・水素・内部設備)を纏めて水素の液化温度になるまで熱をくみ出すのはどれが早いか、って考え方になるんですかね……。
同じ物を2個作って処理速度の違いを実験すると、配管の引き方を少し変えるだけでも有意差があるのよね
ただ本当に僅かな違いだからこだわりたい人専用😅
壁材は100kgに対して水素側は多くて2kgなので熱容量の差は誤差になるという感じでしょうか
冷やした状態でスタートしてるので熱容量が大きい材を使ってるほうが有利になってるので
常温スタートなら熱容量が小さい壁材のほうが早くなると思いますね
3:52 ここは高圧通風孔が有利、でしょうか。
アルミとダイヤはそうなるのかーって感じですね。熱の媒介としては比熱容量もやはり重要ということでしょうか。気体と固体との熱伝導、とかそういう因子も大きかったはずですが、詳しいところはサッパリサッパリ
プレイヤーズノートに計算式がまとめられていますが、考慮すべき要素が多すぎて実験したほうが早いとなりましたｗ。質量の大きいタイル同士での熱交換が早いのは間違いのないところとは思います。