断熱材の厚さと水温の経時変化の関係を見るために、ここでは、単純化のため、立方体の水をコンクリートで囲ったモデルを考えて数値シミュレーションしてみます。(図-1)
与条件を下記のとおりとします。この条件下で、時間の経過とともにどう温度変化するか、数値シミュレーションにより比較します。試算パターンは、初期水温の違う、下記の3ケースです。なお、コンクリートの熱容量は考慮しないものとしました。
【条件】
【試算パターン】
図-2は、数値シミュレーションの結果です。
断熱材の厚さが大きい方の温度降下が小さいことがわかります。
熱流束は下記の式で表わされるため、熱通過率Kの値が小さいほど放熱量が小さくなるためです。