پاورپوینت مقدمه ای بر رسانايی گرما (pptx) 25 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 25 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
مقدمه اي بر رسانايي گرما
مقدمه اي بر رسانايي گرما
اگر دما در هر نقطه مستقل از زمان باشد ، سيستم را سيستم پايدار ، دائم و يا مي ناميم و واژه يك بعدي بدين معني است كه فقط در يك بعد انتقال حرارت داريم مثلا در جهت محور ها ، براي انتقال حرارت دو بعدي فرض بر اين است كه انتقال حرارت دو بعدي مي باشد . ولي در واقعيت انتقال حرارت سه بعدي ، يعني در جهت محور ها و ها و ها مي باشد ولي براي سادگي انتقال حرارت را يك بعدي فرض مي كنيم .
(Steady State)
x
x
y
z
(Simple Wall )
1- ديواره ساده :
فرض كنيد دو طرف يك ديوار داراي درجه حرارت متفاوتي باشد
در شكل روبرو حرارت از سمت زياد به كم خود به خود در حال حركت خواهد بود و تغييرات خطي مي باشد و علت آن اين است كه ضريب انتقال حرارت يعني مقدار ثابتي است و اگر تغيير كند ، تغييرات ، تغييرات سهموي خواهد بود .
k
k
q
ثابت K
L ضخامت
يك خاصيت مهم اجسام مي باشد. ي زياد يعني اينكه جسم رساناي بسيار خوبي مي باشد ، و ي كم يعني جسم عايق مي باشد .
ضريب هدايت حرارتي (k)
( يعني در حدود 0.1 )
k
k
1- جامدات :
انرژي حرارتي منتقل شده در جامدات توسط الكترون آزاد صورت مي گيرد و انرژي از ناحيه اي با حرارت بيشتر به ناحيه اي با حرارت كمتر حركت مي كند .
آلومينيوم
آهن
فولاد كربن دار
k
در k
Temp
مواد عايق به موادي گفته ميشوند كه ضريب هدايتي آنهابسياركم باشد، ضريب هدايتي آنها كمتر از مي باشد مانند :
0.1
فايبر گلاس
Fiber Glass
، پشم شيشه ، پنبه نسوز و همچنين پودرهاي بسيار ريز كه به پودرهاي كدر معروف مي باشند.
2- مايعات :
نيروي بين مولكولي يا نيروهاي واندروالس تاثير بسيار زيادي بر مايعات دارد و همچنين فاصله
مولكولها در مايعات بيشتر از جامدات مي باشد ، در نتيجه مقدار ضريب هدايت حرارتي ، نسبتا كم مي باشد( نسبت به جامدات ) براي به دست آوردن يا ضريب هدايت از جدول و يا نمودارها استفاده مي كنيم :
k
درK
Mercury
Light oil
k
Temp
براي گازها ضريب هدايت يا بستگي شديد به درجه حرارت دارد و از رابطه زير پيروي مي كند .
3-گازها :
k
در گازها داريم :
K
Temp
O2
Air
CO2
He
درk
سوال : در يك ديواره جامد ، تغييرات دما در حالت پايا به صورت زير است :
سوال:
آجر خشك بيشتر است يا
K
K
آجر مرطوب ؟
k هوا ‹ k آب
و آجر خيس داراي بيشتري است.
k
ديوار مقدار ثابتي است
ديوار متغير و تغييرات آن با دما تغيير مي كند
3- اصلا به دما بستگي ندارد
K2-
K 1-
يك خاصيت مهم ديگر اجسام ضريب نفوذ حرارتي يا ضريب پخش حرارتي مي باشد كه به صورت زير تعريف مي شود .
ضريب نفوذ حرارتي ( )
Thermal Diffusivity
ضريب نفوذ حرارتي =
دانسيته =
= ضريب حرارتي در فشار ثا بت
Cp
ضريب هدايتي =
k
اين خاصيت نشان دهنده سرعت پخش ، نفوذ و يا انتشار گرما در جسم است و هرچه بيشتر باشد گرما سريعتر در جسم پخش مي شود. از جدول زير استفاده كرده و مقدار را براي مواد مختلف مي خوانيم .
ويسكوزيته سينماتيك
نو
لزجت سينماتيك
لزجت نفوذ حرارتي
عدد پرانتل =
Pr =
يك المان در داخل حجم كنترل انتخاب ميكنيم و فرض ميكنيم كه در داخل اين المان حرارت توليد شود.
هدايت حرارتي در يك ديواره به روش يك بعدي
dx
معادله انرژي را براي شكل فوق مي نويسيم
+ + =
حرارت ورودي به المان
حرارت توليد شده
حرارت خروجي
ذخيره شده
جذب شده يا
qin
x
qout