Uploaded by User4525

Isı Transferi2 Vize Ödevi (1)

advertisement
Isı Transferi2 Vize Ödevi
DR.ÖGR.GÖRV. SEMİR GÖKPINAR
Alperen Kariptaş – 161224027
Isı transferi , iki sistem arasında ısının yayılarak değiş tokuş
edilmesi ile oluşan fiziksel termal enerjidir. Sıcaklık ve ısı
akışı kavramları, ısı transferinin iki temel prensibidir.
Mevcut termal enerji miktarı sıcaklık tarafından belirlenir ve
ısı akışı termal enerjinin hareketini temsil eder.
Mikroskobik boyutta incelendiğinde,moleküllerin kinetik
enerjisi direkt olarak termal enerji ile ilişkilidir.sıcaklık
yükseldikçe,molerküllerin doğrusal hareketi ve titreşimi ile
ortaya çıkan termal çalkalanma artar.Böylelikle daha yüksek
kinetik enerjinsin oluştuğu bölgeler,enerjiyi daha düşük
kinetik enerjiye sahip noktalara aktarır.Isı transferi,basit bir
şekilde 3 e ayrılır.Bunlar; iletim,taşınım,ışınımdır.
İletim: İletim yolu ile ısı transferi moleküllerin doğrudan
birbiri ile çarpışması sonucu oluşur. Daha yüksek enerjiye
sahip bir kinetik enerji alanı, enerjiyi daha düşük bir kinetik
enerji alanına transfer eder. Daha yüksek hızdaki
parçacıklar, daha düşük hızdaki parçacıklar ile çarpışır.
Bunun ile birlikte, düşük hızdaki parçacıkların kinetik enerjisi
artar. İletim, en yaygın ısı transferi yöntemidir ve fiziksel
temas yolu ile gerçekleşir. Örnek olarak, bir metal eşyayı
yanan bir ateşin üzerine yerleştirmek olabilir.
TAŞINIM : Hava veya sıvı bir akışkan ısıtıldıktan ve daha
sonra ısı kaynağından uzaklaştıktan sonra, bununla birlikte
termal enerjide taşınır. Bu ısı transferi çeşidine konveksiyon
(taşınım) adı verilir. Sıcak bir yüzey üzerinde bulunan sıvı
genişler, daha az yoğunlaşır ve yükselir.
Moleküler düzeyde bakıldığında, moleküller termal enerjiye
maruz kaldıklarında genişlerler. Sıvı kütlenin sıcaklığı
arttıkça, buna doğru orantılı olarak sıvının hacmi de
artmaktadır. Akışkan üzerindeki bu etki yer değiştirmeye
neden olmaktadır. Ani bir şekilde yükselen sıcak hava, daha
yoğun ve soğuk olan havayı bastırır. Bu olayların sonucunda
konveksiyon akımların nasıl oluştuğu gözlemlenebilir.
IŞINIM: Radyasyon ile ısı transferi, elektromanyetik
dalgaların yayınımı ile oluşur. Bu dalgalar, enerjiyi yayıldığı
nesneden uzaklara taşırlar. Radyasyon, bir vakum veya
herhangi bir şeffaf ortam (katı veya sıvı) yoluyla meydana
gelir. Termal radyasyon, madde içerisinde bulunan atom ve
moleküllerin yaptığı rastgele hareketlerin doğrudan
sonucudur. Yüklü protonların ve elektronların hareketleri,
elektromanyetik dalgaların yayılmasına neden olur.
Tüm malzemeler sıcaklıklarına göre termal enerji
yaymaktadırlar. Malzeme ne kadar sıcaksa, o kadar çok
termal enerji yayar. Güneş, güneş sistemi boyunca ısıyı
yayan bir ısı radyasyonu örneğidir. Normal oda sıcaklığında,
cisimler kızılötesi dalgalar olarak yayılırlar. Cisimlerin
sıcaklıkları, yayılan dalga boyunu ve frenkansı üzerinde de
bir etkiye sahiptir. Sıcaklık arttıkça, yayılan radyasyonun
dalga boyları azalmaktadır ve böylelikle daha yüksek
frekanslı daha kısa dalga boyları yayılır.
Isı taşınımı ve türleri
Isı taşınımı giriş bölümünde bahsedildiği üzere üzere, ısının
hareket eden akışkan parçacıkları yardımıyla geçişidir. Genel
olarak doğal ve zorlanmış taşınım olmak üzere iki tip ısı
taşınımından bahsedilir.
Zorlanmış taşınım: akışkanın hareketi dış bir etkene
bağlıdır.
Doğal taşınım: Hareket sıcak ve soğuk parçacıkların
yoğunluk farkından kaynaklanır. Doğal taşınımda, akışkan
içindeki sıcaklık farkları arttıkça, zorlanmış taşınımda ise,
akımın hızı azaldıkça transfer edilen ısı miktarı artar. Ancak
bu sınıflandırma daha çok tek fazlı akış olayları için
geçerlidir. Isı taşınımının bir diğer türü ise faz değişimi ile ısı
transferi olup, bu tip ısı taşınımı kaynama ve yoğuşma ile ısı
taşınımı olmak üzere iki alt sınıfta incelenebilmektedir. Faz
değişimi ile ısı transferi çok karmaşık fiziksel mekanizmalar
içerdiğinden, genellikle lisansüstü eğitimde detaylı olarak
incelenmesi daha uygundur. Ancak lisans düzeyinde, ısı
değiştirgeçleri uygulamalarında bazen kaynama ya da
yoğuşma taşınım katsayısının bilinmesi gereklidir. Kaynama
ile ısı transferi içeren sistemlere örnek olarak bir
soğutma/klima sisteminin evaporatörü, yoğuşma ile ısı
transferine örnek olarak ta yine aynı sistemin kondenseri
gösterilebilir.
Laminar akış: akış yapısı, akış tabakalarının hareketi ile
tanımlanır. Komşu tabakalar birbirlerine karışmaz ve tek bir
çizgi halinde hareket ederler. Laminar akışta ısı, akışa dik
doğrultuda sadece iletimle geçer.
Türbülanslı akış: akış yapısı rastgele üç boyutta hareket
eden partiküllerle tanımlanır. Hız dalgalanmaları nedeniyle
tabakalar arası akışkan transferi söz konusudur.ısı,
türbülanslı akışta her doğrultuda gerçekleşen titreşimlerle
ısı taşınır. Bu nedenle, türbülanslı akışta ısı geçişi, laminer
akışa göre çok daha büyük değerler alır.
Akış laminar ya da türbülanslı olabilir. Akış karakteri Reynold Sayısı (Re) ile
belirlenir.
Reynolds : =
Örneğin; a) Dairesel boru içi akışta Re = ≤ 2300 ⇒ ρVD/ μ ise Akış laminar
aksi tadirde türbülanslı.
b) Düz yüzeyli levha üzeri akışta, akışın karakterini belirleyen Re; Re = ∞ ≤
5.10−5 ⇒ ρU x / μ ise Akış laminar.aksi tadirde türbülanslı olur.
Download
Random flashcards
qweeqwqwe

5 Cards oauth2_google_78146396-8b44-4532-a806-7e25cc078908

321işletme

2 Cards oldcity

Terimler

2 Cards oauth2_google_ef32970e-e5f9-4595-9abe-394e9f6bc8d9

TRYF

6 Cards oauth2_google_3b3e6916-5080-45f2-ae61-79434233ea03

Alternatif Enerji

2 Cards ismailtarhan

Create flashcards