مقدمه ای برانتقال حرارت( جزوه درس انتقال حرارت دارای هفت فصل) دسته: مکانیک
مقدمه ای برانتقال حرارت+جزوه درس انتقال حرارت+انتقال حرارت+مقدمه ای برانتقال حرارت+جزوه انتقال حرارت+درس انتقال حرارت+

مقدمه ای برانتقال حرارت

قیمت فایل فقط 7,000 تومان

مقدمه ای برانتقال حرارت

به بیان بسیار ساده می‌توان این گونه بیان کرد که انتقال گرما، گذر انرژی بر اثر اختلاف دماست. در واقع هر گاه میان دو جسم یا دو محیط اختلاف دما وجود داشته باشد انتقال گرما (به انحاء مختلف) روی خواهد داد. انواع مختلف انتقال گرما را شیوه‌های آن می‌گویند.

به طور خلاصه می‌توان شیوه‌های انتقال گرما را در سه دسته? کلی جای داد:

1)رسانش

2)جابجایی

3)تشعشع

برای وقوع هر یک از سه پدیده? فوق شرایطی لازم است که هر کدام را بصورت جداگانه توضیح می‌دهیم:

رسانش: وقتی در محیط ساکنی، که می‌تواند جامد یا سیال باشد، شیب دما وجود دارد برای انتقال گرمایی که در محیط روی می‌دهد از واژه? رسانش استفاده می‌کنیم. هنگام بحث در مورد رسانش باید مفاهیمی چون فعالیت اتمی و مولکولی را مورد توجه قرار دهیم زیرا فرایندها در این سطوح است که انتقال گرما راتداوم می‌بخشند. رسانش را به عنوان انتقال انرژی از ذرات پر انرژی به ذرات کم انرژی ماده، بر اثر برهم کنش‌های بین آن‌ها می‌توان دانست.

نمونه‌هایی از انتقال گرمای رسانشی:

انتهای آزاد یک قاشق فلزی که به طور ناگهانی در فنجان قهوه? داغی غوطه ور می‌شود.

انرژی زیادی که در یک روز سرد زمستانی از اتاق گرمی به هوا ی خارج منتقل می‌شود.

جابجایی: برای انتقال گرمای بین سطح و سیالی متحرک، که دمای آن‌ها با هم متفاوت است، ار واژه? جابجایی استفاده می‌شود. انتقال گرمای جابجایی از دو مکانیزم تشکیل می‌شود. یکی انتقال انرژی ناشی از حرکت تصادفی مولکول‌ها (پخش) و دیگری انتقال انرژی بر اثر حرکت کپه‌ای (ماکروسکوپیک) سیال. وقتی که جریان توسط وسایل خارجی از قبیل فن و یا پمپ به وجود بیاید جابجایی واداشته داریم. در مقابل در جابجایی آزاد، جریان بر اثر نیروهای شناوری بوجود می‌آید.

نمونه‌ای از انتقال گرمای جابجایی:

فن‌های کامپیوتر که بردهای داخل کیس کامپیوتر را خنک می‌کنند.

تشعشع:تمام سطوح با دمای معین انرژی را به شکل امواج الکترو مغناطیس گسیل می‌دارند. از این رو، در نبود محیط واسط، میان دو سطح با دماهای مختلف انتقال گرمای خالص تشعشعی را داریم. به عبارتی دیگر تشعشع گرمایی، انرژی گسیل شده توسط ماده ایست که در دمای معینی قرار دارد. تشعشع می‌تواند از سطح جامدات، مایعات و حتی گازها نیز صورت بگیرد. به طور کلی ماده به هر شکلی که باشد، گسیل انرژی را می‌توان به به تغییرات وضعیت الکترون‌های اتم‌ها یا مولکول‌های تشکیل دهنده? آن ارتباط داد. انتقال حرارت به شیوه? تشعشع بر خلاف دو شیوه? دیگر نیازمند فضای مادی نیست.

نمونه‌ای از انتقال گرمای تشعشی:

انتقال حرارت از سطح یک فلز داغ سرخ شده.

حال که با تعریف پدیده‌های ذکر شده آشنا شدیم، جهت فهم عمیق تر مباحث، روابط ریاضی حاکم بر آن‌ها را از نظر می‌گذرانیم.

از قانون فوریه می دانیم که شارانتقال حرارت رسانشی که یک بردار است بصورت زیر تعریف می‌شود:

$\overrightarrow{q$

البته بیشتر اوقات این انتقال حرارت را در راستای x فرض می‌کنیم و رابطه? فوق به این شکل در می‌آید:

$q$

که در این روابط k به معنی رسانندگی گرمایی است و با واحد (وات/متر کلوین) مشخص می‌شود. ترم دوم این عبارت نیز گرادیان دماست که در رابطه? دوم منظور گرادیان دما در راستای x است.

همچنین از فرم انتگرالی داریم:

$\frac{\partial Q}{\partial t} = -k \oint_S{\overrightarrow{\nabla} T \cdot \,\overrightarrow{dS}}$

\big. \frac{\partial Q}{\partial t}\big.

این عبارت بیانگر مقدار حرارت انتقال یافته بر واحد زمان است (بر حسب وات).

$\overrightarrow{dS}$ این عبارت بیانگر المانی از سطح می‌باشد (بر حسب متر مربع).

$\big. \nabla T\big.$ این عبارت گرادیان دما را بیان می‌کند (بر حسب کلوین/متر).

$\ k$ این عبارت نیز بیانگر رسانندگی گرمایی است (بر حسب وات/متر کلوین).

تا اینجا بحث ما پیرامون دستگاه مختصات خاصی نبوددر حالی که بسته به نوع دستگاه انتخابی عبارت گرادیان دما می‌تواند شکلهای متفاوتی داشته باشدمثلا برای مختصات دکارتی در جهت X معادله را باز کردیم. حال توان شکل معادلات قبل رابا دستگاه مختصات‌های دیگر نظیر استوانه‌ای و کروی بیان کنیم که این مهم درقسمت مقدمه‌ای از جابجایی بحث شده است. حال برای نمونه معادله گرما را دستگاه مختصات استوانه‌ای را برای یک استوانه می‌نویسیم:

اگر استوانه بلند باشد به گونه‌ای که بتوان فرض یک بعدی را برای ان در جهت شعاعی کرد انگاه داریم: $Q = -k A_r \frac{\mathrm{d}T}{\mathrm{d}r} = -2 k \pi r \ell \frac{\mathrm{d}T}{\mathrm{d}r}$

به عبارتی دیگر

$Q \int_{r_1}^{r_2} \frac{1}{r} \mathrm{d}r = -2 k \pi \ell \int_{r_1}^{r_2} \mathrm{d}T$

بنابر این انتقال حرارت برابر است با

$Q = 2 k \pi \ell \frac{T_1 - T_2}{\ln r_2 - \ln r_1}$

که در رابطه? فوق

$T_2 - T_1$ بیانگر اختلاف دما بین دیواره? بیرونی و داخلی است.

$r_1$ بیانگر شعاع داخلی است.

$r_2$ بیانگر شعاع خارجی است.

L نیز بیانگر طول است.

اکنون رابطه? حاکم بر نوع دوم انتقال حرارت یعنی جابجایی را بررسی می‌کنیم.

در این نوع از انتقال حرارت رابطه? زیر برقرار است:

\frac{d Q}{d t} = h \cdot A(T(t)-T_{\text{env}}) = - h \cdot A \Delta T(t)\quad

$h=$ این عبارت ضریب انتقال حرارت جابجایی نام دارد (بر حسب وات/متر مربع کلوین).

$A=$ این عبارت بیانگر مساحت مقطعی است که انتقال حرارت از آن انجام می‌گیرد (برحسب متر مربع).

$T =$ این عبارت بیانگر دمای سطح جسم است (بر حسب کلوین).

$T_{\text{env}} =$ این عبارت بیانگر دمای محیط است (بر حسب کلوین).

$\Delta T(t)= T(t) - T_{\text{env}}$ این عبارت بیانگر اختلاف دمای بین سطح جسم و محیط بر حسب زمان است.

حال روابط حاکم بر نوع سوم انتقال حرارت (تشعشع) را بررسی می‌کنیم.

برای جسم سیاه رابطه ذیل برقرار است:

j^{\star} = \sigma T^{4}.

برای اجسام دیگر، رابطه ذیل با احتساب ضریبی برقرار است:

j^{\star} = \varepsilon\sigma T^{4}.

و توان کلی انتقال یافته برابر است با:

$P = \epsilon \cdot \sigma \cdot A \cdot T^4$

در عبارت فوق اپسیلون بیانگر ضریب انتقال حرارت تشعشعی است.

همچنین عبارت زیگما همان ثابت استفان-بولتزمن است.

قیمت فایل فقط 7,000 تومان

95/4/1::: 6:24 ع

اولین دیدگاه را شما بگذارید

انتقال حرارت ، مقدمه ای برانتقال حرارت ، جزوه درس انتقال حرارت ، جزوه انتقال حرارت ، درس انتقال حرارت ،

پایان نامه اثر پارامتر های هندسی بر روی انتقال حرارت و افت فشار

محسن موسوی

پایان نامه اثر پارامتر های هندسی بر روی انتقال حرارت و افت فشار

پایان نامه اثر پارامتر های هندسی بر روی انتقال حرارت و افت فشار دسته: شیمی

پایان نامه اثر پارامتر های هندسی بر روی انتقال حرارت و افت فشار+اثر پارامتر های هندسی+انتقال حرارت و افت فشار+پایان نامه اثر پارامتر های هندسی بر روی انتقال حرارت و افت فشار+اثر پارامتر هندسی+انتقال حرارت+افت فشار+

قیمت فایل فقط 6,000 تومان

(دانلود متن کامل پایان نامه) :

پایان نامه اثر پارامتر های هندسی بر روی انتقال حرارت و افت فشار در طراحی مبدل های حرارتی لوله پره دار صفحه ای

چکیده :

مبدل حرارتی وسیله ای است که انرژی را از سیالی به یک یا چند سیال دیگر که دارای درجه حرارت های متفاوتی هستند منتقل می کند ، لذا مبدل های حرارتی در تمام زمینه های صنعتی ،تجاری و حتی زندگی روزمره نیز که به نحوی با تبادل انرژی سر و کار دارند مورد استفاده قرار می گیرند . برای شناخت هر چه بهتر مبدل های حرارتی آن ها را در هشت گروه متفاوت دسته بندی می کنیم .

مبدل های حرارتی با جریان متقاطع که در اغلب کاربرد های صنعتی مانند تولید بخار در دیگ های بخار و یا گرمایش و سرمایش هوا و گاز های دیگر کاربرد دارند ، در این دسته بندی جزء مبدل های حرارتی با جریان پیوسته سیال به صورت تماس غیر مستقیم که هم به صورت فشرده و هم غیر فشرده ساخته شده و با ساختاری به شکل لوله ای و صفحه ای با آرایش جریان عمود بر هم بین دو سیال که به صورت جابجائی با هم تبادل حرارت می کنند ، جای می گیرند .

مبدل های حرارتی لوله – پره دار صفحه ای که جزء این نوع از مبدل های حرارتی هستند کمتر مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته اند ، هچنین در کتب درسی و دانشگاهی نیز کمتر به معرفی این نوع مبدل های حرارتی مبادرت گردیده است ، لذا هدف از این تحقیق معرفی بیشتر این نوع از مبدل های حرارتی و بررسی اثر پارامتر های هندسی موثر در طراحی این نوع مبدل های حرارتی می باشد .

بنا براین در این تحقیق با استفاده از نرم افزار فلوئنت که یکی از نرم افزارهای دینامیک سیالات است ، به بررسی اثر این پارامترها در طراحی این نوع از مبدل های حرارتی(CFD)محاسباتی پرداخته ایم و در نهایت نیز نتایج بدست آمده از تحقیق را با نتایج محاسبات تجربی در مبدل های حرارتی با جریان متقاطع بروی دسته لوله ها مقایسه شده است .

مقدمه :

مبدل حرارتی وسیله ای است که انرژی حرارتی را از سیالی به یک یا چند سیال دیگر که دارای درجه حرارت های متفاوتی هستند منتقل می کند . این تعریف به طور ضمنی بیان می کند که در یک مبدل حرارتی حداقل دو سیال وجود دارند که حرارت بین آن دو جابجا می شود . هرچند که این تعریف از جامعیت کافی برخوردار است معهذا موارد خاصی از مبدلهای حرارتی وجود دارند که در این تعریف نمی گنجند . از جمله این موارد دستگاههای تبادل حرارتی هستند که در سفینه های فضایی و یا هر وسیله ای که در خلاء کار می کند مورد استفاده قرار می گیرند .

مبدل های حرارتی در تمام زمینه های صنعتی ، تجاری و زندگی روزمره که به نحوی با تبادل انرژی سرو کا ردارند مورد استفاده قرار می گیرند . هر موجود زنده به طریقی به مبدل حرارتی مجهز است .

مبدل های حرارتی در اندازه های بسیار کوچک و بسیار بزرگ ساخته شده اند . کوچکترین آنها (کمتر از 1 وات) برای مصارف الکترونیکی فوق هادی ها، هدایت موشک هائی که بوسیله منبع حرارتی کنترل می شوند و بزرگ ترین آنها (ظرفیت حرارتی بزرگ از 1000 مگاوات) در نیروگاه های بزرگ به عنوان دیگ بخار ، کندانسور یا برج خنک کن به کار می روند .

کاربرد مبدل حرارتی بسیار وسیع و در صنایع مختلفی از قبیل نیروگاه های تولید برق ، پالایشگاه ها ، صنایع ذوب فلز و شیشه سازی ، صنایع غذایی و دارو سازی ، کاغذ سازی ، صنایع پتروشیمی ، سردخانه ها و سیستم های گرمایش و سرمایش ساختمان ها ، صنایع میعان گازها ( مانند هوا ) وسائط نقلیه زمینی ، دریایی و فضایی و صنایع الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند . به طور کلی هرجا که مسئله تبدیل و تبادل انرژی مطرح باشد مبدل های حرارتی به نحوی کاربرد دارند . مبدل های حرارتی به صور مختلفی نظیر دیگ بخار ، مولد بخار ، کندانسور ، اوپراتور ، تبخیر کننده ، برج خنک کن ، پیش گرم کن هوا ، بازیاب ، خنک کن میانی در کمپرسورهای چند مرحله ای ، فن کویل ، هواساز ، خنک کن روغن ، خنک کن و گرم کن مشتقات نفتی ، رادیاتور وسائط نقلیه ، گرم کن آب تغذیه و سوپر هیتر در نیروگاه های بخار، کوره و غیره و در صنایع فوق الذکر به کار می روند .

قیمت فایل فقط 6,000 تومان

95/3/26::: 2:19 ع

اولین دیدگاه را شما بگذارید

پایان نامه اثر پارامتر های هندسی بر روی انتقال حرارت و افت فشار ، اثر پارامتر هندسی ، انتقال حرارت ، افت فشار ،

آمارگیر وبلاگ

مقدمه ای برانتقال حرارت

( جزوه درس انتقال حرارت دارای هفت فصل)

پایان نامه اثر پارامتر های هندسی بر روی انتقال حرارت و افت فشار

(دانلود متن کامل پایان نامه) :