past harorat, qaynoq bo'lmaydi va issiqlik uzatish tezligi odatdagi bir fazali mexanizmlar tomonidan boshqariladi. Sirt harorati ko'tarilgach, mahalliy qaynoq paydo bo'ladi va bug 'pufakchalari yadrolanadi, atrofdagi sovutuvchi suyuqlikka aylanadi va qulaydi. Bu pastki sovutilgan nukleatning qaynashi, va bu juda samarali issiqlik uzatish mexanizmi. Pufakchalar hosil bo'lishining yuqori tezligida pufakchalar xalaqit bera boshlaydi va issiqlik oqimi sirt harorati bilan tez o'smaydi (bu nukleat qaynashidan ketish yoki DNB).
Shunga o'xshash standart atmosfera bosimida va yuqori harorat, ning gidrodinamik jihatdan tinchroq rejimi filmni qaynatish ga erishildi. Barqaror bug 'qatlamlari bo'ylab issiqlik oqimi past, ammo harorat ko'tarilganda sekin ko'tariladi. Ko'rinishi mumkin bo'lgan suyuqlik va sirt o'rtasidagi har qanday aloqa, ehtimol yangi bug 'qatlamining juda tez yadrolanishiga olib keladi ("o'z-o'zidan yadrolanish Yuqori haroratlarda hali ham issiqlik oqimidagi maksimal darajaga erishiladi ( muhim issiqlik oqimi, yoki CHF).
The Leidenfrost ta'siri nukleat qaynashining isitgich yuzasida gaz pufakchalari tufayli issiqlik uzatilishini qanday sekinlashtirishini namoyish etadi. Yuqorida aytib o'tilganidek, gaz fazali issiqlik o'tkazuvchanligi suyuq fazali issiqlik o'tkazuvchanligidan ancha past, shuning uchun natija o'ziga xos "gaz issiqlik to'sig'i" dir.
Kondensatsiya
Advertisement
Kondensatsiya bug 'sovutilganda va fazasini suyuqlikka o'zgartirganda paydo bo'ladi. Kondensatsiya paytida bug'lanishning yashirin issiqligi ozod qilinishi kerak. Issiqlik miqdori bir xil suyuqlik bosimida bug'lanish paytida so'rilgan bilan bir xil.[22] Kondensatsiyaning bir necha turlari mavjud:
Tuman shakllanishi paytida bo'lgani kabi bir hil kondensatsiya.
Subcooled suyuqlik bilan bevosita aloqada bo'lgan kondensat.
Issiqlik moslamasining sovutish devori bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilishda kondensatsiya: bu sanoatda ishlatiladigan eng keng tarqalgan rejim:
Kino yoli bilan kondensatsiya - bu subkoollangan yuzada suyuq plyonka hosil bo'lishi va odatda suyuqlik sirtini ho'llashda paydo bo'ladi.
Tomchilab quyiladigan kondensatsiya deganda, sovigan yuzada suyuqlik tomchilari hosil bo'ladi va odatda suyuqlik yuzani namlamaganda paydo bo'ladi.
Tomchilatib kondensatsiyani ishonchli ushlab turish qiyin; shuning uchun sanoat uskunalari odatda plyonkali kondensatsiya rejimida ishlashga mo'ljallangan.
Erish
Muzning erishi
Erish moddaning a dan fazali o'tishiga olib keladigan issiqlik jarayoni qattiq a suyuqlik. The ichki energiya moddaning miqdori odatda issiqlik yoki bosim bilan ko'payadi, natijada uning harorati ko'tariladi erish nuqtasi, qattiq holatda ionli yoki molekulyar mavjudotlarning tartiblanishi unchalik tartibsiz holatga tushib qoladi va qattiq suyuqlashadi. Eritilgan moddalar, odatda, yuqori harorat bilan yopishqoqlikni pasaytiradi; bu maksimal uchun istisno - bu element oltingugurt, uning yopishqoqligi tufayli bir nuqtaga ko'payadi polimerizatsiya va keyin eritilgan holatida yuqori harorat bilan kamayadi.[23] Modellashtirish yondashuvlari
Issiqlik uzatishni turli usullar bilan modellashtirish mumkin.
Issiqlik tenglamasi
Advertisement
The issiqlik tenglamasi muhim ahamiyatga ega qisman differentsial tenglama ma'lum bir vaqt ichida issiqlik tarqalishini (yoki haroratning o'zgarishini) tavsiflovchi. Ba'zi hollarda, tenglamaning aniq echimlari mavjud;[24] boshqa hollarda tenglama yordamida raqamli ravishda echilishi kerak hisoblash usullari masalan, termik / reaksiyaga kirishadigan zarrachalar tizimlari uchun DEM asosidagi modellar (Peng va boshqalar tomonidan tanqidiy ko'rib chiqilganidek).[25]).
Birlashtirilgan tizim tahlili
Birlashtirilgan tizim tahlili ko'pincha tenglamalarning murakkabligini bitta birinchi darajali chiziqli differentsial tenglamaga kamaytiradi, bu holda isitish va sovutish oddiy eksponent echim bilan tavsiflanadi, ko'pincha bu Nyutonning sovitish qonuni.
Tomonidan tizim tahlili bir martalik sig'im modeli vaqtinchalik o'tkazuvchanlikdagi umumiy yaqinlashishdir, bu ob'ekt ichidagi issiqlik o'tkazuvchanligi ob'ekt chegarasi bo'ylab issiqlik o'tkazuvchanligidan ancha tezroq bo'lganda ishlatilishi mumkin. Bu vaqtinchalik o'tkazuvchanlik tizimining bir tomonini - ob'ekt ichidagi ekvivalent barqaror holat tizimiga kamaytiradigan yaqinlashuv usuli. Ya'ni, usul ob'ekt ichidagi haroratni butunlay bir xil deb hisoblaydi, garchi uning qiymati vaqt o'tishi bilan o'zgarishi mumkin.
Ushbu usulda ob'ekt ichidagi o'tkazuvchan issiqlik qarshiligining konvektiv issiqlik uzatish qarshiligining ob'ekt chegarasi bo'ylab nisbati Biot raqami, hisoblanadi. Kichik Biot raqamlari uchun taxminan ob'ekt ichidagi fazoviy bir xil harorat ishlatilishi mumkin: ob'ektga o'tkaziladigan issiqlik, ob'ektga kiradigan issiqlikka qarshilik bilan taqqoslaganda, bunga qarshilik ko'rsatishning pastligi tufayli o'zini bir tekis taqsimlash vaqti bor deb taxmin qilish mumkin.[26] Iqlim modellari
Iqlim modellari o'rganish nurli issiqlik uzatish atmosfera, okeanlar, quruqlik yuzasi va muzning o'zaro ta'sirini simulyatsiya qilishning miqdoriy usullarini qo'llash orqali.
Muhandislik
Advertisement
Advertisement
Yong'inga qarshi mahsulotlar uchun yong'inga qarshi sinovning bir qismi sifatida issiqlik ta'sir qilish
Issiqlik uzatish ko'plab qurilmalar va tizimlarning ishlashida keng qo'llaniladi. Issiqlik uzatish printsiplari har xil sharoitlarda haroratni saqlash, oshirish yoki kamaytirish uchun ishlatilishi mumkin.[iqtibos kerak ] Issiqlik uzatish usullari ko'plab fanlarda qo'llaniladi, masalan avtomobil muhandisligi, elektron qurilmalar va tizimlarni termal boshqarish, iqlim nazorati, izolyatsiya, materiallarni qayta ishlash va elektr stantsiyasi muhandislik.
Izolyatsiya, yorqinlik va qarshilik
Advertisement
Issiqlik izolyatorlari o'tkazuvchanlik, konvektsiya yoki har ikkalasini cheklash orqali issiqlik oqimini kamaytirish uchun maxsus ishlab chiqilgan materiallar. Issiqlik qarshiligi bu issiqlik xususiyati va ob'ekt yoki materialning issiqlik oqimiga (vaqt birligi uchun issiqlik yoki issiqlik qarshiligi) harorat farqiga qarshilik ko'rsatadigan o'lchovidir.
Yorqinlik yoki spektral nurlanish - bu o'tadigan yoki chiqaradigan nurlanish miqdorining o'lchovidir. Nurli to'siqlar bo'lgan materiallar aks ettirish nurlanish, shuning uchun radiatsiya manbalaridan issiqlik oqimini kamaytiradi. Yaxshi izolyatorlar yaxshi nurli to'siqlar bo'lishi shart emas va aksincha. Masalan, metall juda yaxshi reflektor va yomon izolyator.
Nurli to'siqning samaradorligi uning yordamida ko'rsatiladi