ISSIQLIK SHAROITIDA AKKLIMITIZASIYA
Issiqlik uzatish intizomidir issiqlik muhandisligi ishlab chiqarish, ishlatish, konvertatsiya qilish va almashtirish bilan bog'liq issiqlik energiyasi (issiqlik ) jismoniy tizimlar o'rtasida. Issiqlik uzatish kabi turli xil mexanizmlarga tasniflanadi issiqlik o'tkazuvchanligi, termal konvektsiya, termal nurlanish, va energiyani o'tkazish o'zgarishlar o'zgarishi. Muhandislar, shuningdek, issiqlik uzatishga erishish uchun turli xil kimyoviy turlarning massasini sovuq yoki issiq holda uzatishni ko'rib chiqadilar. Ushbu mexanizmlar o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lsa-da, ular ko'pincha bir xil tizimda bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi.
Difüzyon deb ham ataladigan issiqlik o'tkazuvchanligi bu ikki tizim o'rtasidagi chegara orqali zarrachalarning kinetik energiyasining to'g'ridan-to'g'ri mikroskopik almashinuvidir. Ob'ekt boshqacha bo'lganda harorat boshqa tanadan yoki uning atrofidan, issiqlik tana va atrof bir xil haroratga etib borishi uchun oqadi, ular shu nuqtada issiqlik muvozanati. Bunday o'z-o'zidan issiqlik uzatish har doim yuqori haroratli hududdan past haroratli boshqa mintaqaga to'g'ri keladi termodinamikaning ikkinchi qonuni.
Issiqlik konvektsiyasi suyuqlik (gaz yoki suyuqlik) ning katta miqdordagi oqimi suyuqlikdagi moddalar oqimi bilan birga issiqlikni ham olib yurganda sodir bo'ladi. Suyuqlik oqimi tashqi jarayonlar, yoki ba'zida (tortishish maydonlarida) issiqlik energiyasi suyuqlikni kengaytirganda (masalan, yong'in shamida) ko'tarilish kuchlari ta'sirida va shu bilan o'z uzatilishiga ta'sir qilishi mumkin. Oxirgi jarayon ko'pincha "tabiiy konvektsiya" deb nomlanadi. Barcha konvektiv jarayonlar, shuningdek, issiqlikni qisman diffuziya bilan harakatga keltiradi. Konvektsiyaning yana bir shakli - majburiy konvektsiya. Bu holda suyuqlik nasos, fan yoki boshqa mexanik vositalar yordamida oqishga majbur bo'ladi.
Termal nurlanish a orqali sodir bo'ladi vakuum yoki har qanday shaffof o'rta (qattiq yoki suyuqlik yoki gaz ). Bu orqali energiyani uzatish fotonlar yilda elektromagnit to'lqinlar xuddi shu qonunlar bilan boshqariladi.[1]
Mundarija
1 Umumiy nuqtai
2 Mexanizmlar
2.1 Reklama
2.2 Supero'tkazuvchilar
2.3 Konvektsiya
2.4 Konvektsiya va o'tkazuvchanlik
2.5 Radiatsiya
3 Faza o'tish
3.1 Qaynatish
3.2 Kondensatsiya
3.3 Erish
4 Modellashtirish yondashuvlari
4.1 Issiqlik tenglamasi
4.2 Birlashtirilgan tizim tahlili
4.3 Iqlim modellari
5 Muhandislik
6 Ilovalar
6.1 Arxitektura
6.2 Iqlim muhandisligi
6.3 Issiqxona effekti
6.4 Inson tanasida issiqlik almashinuvi
6.5 Sovutish texnikasi
6.5.1 Bug'lanib sovutish
6.5.2 Lazerli sovutish
6.5.3 Magnit sovutish
6.5.4 Radiatsion sovutish
6.6 Issiqlik energiyasini saqlash
7 Shuningdek qarang
8 Adabiyotlar
9 Tashqi havolalar
Umumiy nuqtai
Shuningdek qarang: Issiqlik uzatish fizikasi
Yerning uzoq to'lqinli termal nurlanish bulutlardan, atmosferadan va sirtdan intensivligi.
Issiqlik ning o'tkazilishi sifatida fizikada aniqlanadi issiqlik energiyasi a atrofida aniq belgilangan chegara bo'ylab termodinamik tizim. The termodinamik erkin energiya bu termodinamik tizim bajarishi mumkin bo'lgan ish hajmi. Entalpiya a termodinamik potentsial, "H" harfi bilan belgilangan, ya'ni yig'indisi ichki energiya tizimining (U) plyusining hosilasi bosim (P) va hajmi (V). Joule miqdorini aniqlash uchun birlikdir energiya, ish yoki issiqlik miqdori.
Issiqlik uzatish a jarayon funktsiyasi (yoki yo'l funktsiyasi), aksincha davlatning funktsiyalari; shuning uchun a da o'tkaziladigan issiqlik miqdori termodinamik jarayon bu o'zgaradi davlat a tizim bu jarayon qanday sodir bo'lishiga bog'liq, nafaqat jarayonning boshlang'ich va oxirgi holatlari o'rtasidagi aniq farq.
Termodinamik va mexanik issiqlik o'tkazmasi. bilan hisoblanadi issiqlik uzatish koeffitsienti, mutanosiblik o'rtasida issiqlik oqimi va issiqlik oqimi uchun termodinamik harakatlantiruvchi kuch. Issiqlik oqimi - bu sirt orqali issiqlik oqimining miqdoriy, vektorli namoyishi.[2]
Muhandislik sharoitida atama issiqlik issiqlik energiyasining sinonimi sifatida qabul qilinadi. Ushbu foydalanish asl manbasini tarixiy talqin suyuqlik sifatida issiqlik (kaloriya) turli sabablarga ko'ra o'tkazilishi mumkin,[3] va bu oddiy odamlar va kundalik hayot tilida ham keng tarqalgan.
The transport issiqlik energiyasi uchun tenglamalar (Furye qonuni ), mexanik impuls (Suyuqliklar uchun Nyuton qonuni ) va ommaviy transfer (Fikning diffuziya qonunlari ) o'xshash,[4][5] va ushbu uchta transport jarayonining o'xshashliklari ishlab chiqilgan bo'lib, har qanday kishidan boshqasiga konversiyani bashorat qilishni osonlashtiradi.[5]
Issiqlik muhandisligi issiqlik uzatishni ishlab chiqarish, ishlatish, konvertatsiya qilish va almashtirish bilan bog'liq. Shunday qilib, issiqlik uzatish iqtisodiyotning deyarli barcha sohalarida ishtirok etadi.[6] Issiqlik uzatish kabi turli xil mexanizmlarga tasniflanadi issiqlik o'tkazuvchanligi, termal konvektsiya, termal nurlanish, va energiyani o'tkazish o'zgarishlar o'zgarishi.
Mexanizmlar
Issiqlik uzatishning asosiy usullari:
Reklama
Advection - bu a ning transport mexanizmi suyuqlik bir joydan boshqasiga va bog'liqdir harakat va momentum bu suyuqlikning.
Supero'tkazuvchilar yoki diffuziya
Jismoniy aloqada bo'lgan narsalar o'rtasida energiya uzatilishi. Issiqlik o'tkazuvchanligi issiqlik o'tkazuvchanligi uchun materialning xususiyati bo'lib, birinchi navbatda baholanadi Furye qonuni issiqlik o'tkazuvchanligi uchun.
Konvektsiya
Suyuqlik harakati tufayli energiya va ob'ekt va uning muhiti o'rtasida energiya almashinuvi. O'rtacha harorat - bu konvektiv issiqlik uzatish bilan bog'liq xususiyatlarni baholash uchun mos yozuvlar.
Radiatsiya
Energiya emissiyasi bilan uzatilishi elektromagnit nurlanish.
Reklama
Moddani uzatish orqali energiya, shu jumladan issiqlik energiyasi, issiq yoki sovuq jismni bir joydan ikkinchi joyga jismoniy ko'chirish orqali harakatlanadi.[7] Bu issiq suvni shishaga solib, karavotni isitish yoki aysbergning o'zgaruvchan okean oqimlarida harakatlanishi kabi oddiy bo'lishi mumkin. Amaliy misol termal gidravlika.[iqtibos kerak ] Buni quyidagi formula bilan tavsiflash mumkin:
qayerda
bu issiqlik oqimi (Vt / m2),
zichligi (kg / m³),
doimiy bosimdagi issiqlik quvvati (J / kg · K),
haroratning farqi (K),
tezlik (m / s).
Supero'tkazuvchilar
Asosiy maqola: Issiqlik o'tkazuvchanligi
Mikroskopik miqyosda issiqlik o'tkazuvchanligi issiq, tez harakatlanadigan yoki tebranuvchi atomlar va molekulalar qo'shni atomlar va molekulalar bilan o'zaro aloqada bo'lib, ularning ba'zi energiyasini (issiqligini) ushbu qo'shni zarrachalarga o'tkazganda sodir bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, issiqlik tutash atomlar bir-biriga tebranganda yoki elektronlar bir atomdan ikkinchisiga o'tganda o'tkazuvchanlik orqali uzatiladi. O'tkazish - bu qattiq yoki ichidagi qattiq jismlar orasidagi issiqlik uzatishning eng muhim vositasi termal aloqa. Suyuqliklar, ayniqsa gazlar kamroq o'tkazuvchan bo'ladi. Termal kontakt o'tkazuvchanligi aloqada bo'lgan qattiq jismlar orasidagi issiqlik o'tkazuvchanligini o'rganadi.[8] Zarralarning harakatlanishisiz bir joydan ikkinchi joyga issiqlik uzatish jarayoni o'tkazuvchanlik deb ataladi, masalan, qo'lni sovuq stakan suvga qo'yganda - issiqlik iliq teridan sovuq oynaga o'tkaziladi, lekin agar qo'l shishadan bir necha dyuym uzoqlikda joylashgan bo'lsa, havo o'tkazuvchanligi yomon bo'lgani uchun ozgina o'tkazuvchanlik paydo bo'ladi. Barqaror holat o'tkazuvchanligi - bu o'tkazuvchanlikni boshqaradigan harorat farqi doimiy bo'lganda sodir bo'ladigan ideal o'tkazuvchanlik modeli, shu bilan bir muncha vaqt o'tgach, o'tkazuvchi ob'ektdagi haroratning fazoviy taqsimoti bundan keyin ham o'zgarmaydi (qarang. Furye qonuni ).[9] Barqaror holatni o'tkazishda bo'limga kiradigan issiqlik miqdori chiqadigan issiqlik miqdoriga teng bo'ladi, chunki harorat o'zgarishi (issiqlik energiyasining o'lchovi) nolga teng.[8] Sovuq kunda issiq uyning devorlari orqali issiqlik oqimi barqaror holatni o'tkazishga misol bo'la oladi - uy ichkarisida yuqori harorat saqlanadi va tashqarida harorat past bo'ladi, shuning uchun vaqt birligiga issiqlik uzatilishi devordagi izolyatsiya bilan aniqlangan doimiy tezlik va devorlardagi haroratning fazoviy taqsimlanishi vaqt o'tishi bilan taxminan doimiy bo'ladi.
Dostları ilə paylaş: |