Issiqlik muhandisligi

Asosiy so'zlar va iboralar:harorat maydoni, gradient, Fure, devor, issiqlik o'tkazuvchanligi, oqim, issiqlik qarshiligi
Issiqlik o'tkazuvchanligi-bu materialning issiqlik o'tkazish qobiliyatining o'lchovidir. Bu harorat gradyani mavjud bo'lganda vaqt birligida materialning birlik maydonidan o'tadigan issiqlik miqdori sifatida aniqlanadi. Harorat gradyani-bu haroratning masofaga nisbatan o'zgarish tezligi va odatda uzunlik birligi uchun Selsiy daraja birliklarida o'lchanadi.
Materialning issiqlik o'tkazuvchanligi odatda k belgisi bilan belgilanadi va metr uchun vatt birliklarida ifodalanadi-kelvin (mK/mK). K qiymati yuqori, yaxshi moddiy issiqlik o'tkazish da bo'ladi.
Material orqali issiqlik oqimining tezligi tomonidan berilgan Furye qonuni, bu issiqlik oqimi harorat gradyaniga mutanosib ekanligini bildiradi. Matematik jihatdan buni quyidagicha ifodalash mumkin:
Q = -kA(dT / dx)
Bu erda Q-issiqlik oqimining tezligi, a-materialning sirt maydoni, dT/dx-harorat gradyani va k-issiqlik o'tkazuvchanligi.
Materialning issiqlik o'tkazuvchanligiga bir qator omillar ta'sir qilishi mumkin, jumladan harorat, materialdagi aralashmalar yoki nuqsonlar mavjudligi, uning atomlari yoki molekulalarining zichligi va joylashishi.
Amaliy qo'llanmalarda materialning issiqlik o'tkazuvchanligi ko'pincha issiqlik oqadigan devor yoki boshqa strukturaning issiqlik qarshiligini hisoblash uchun ishlatiladi. Issiqlik qarshiligi issiqlik o'tkazuvchanligiga teskari va tomonidan berilgan:
R = L / k
Bu erda r-issiqlik qarshiligi, L-devor qalinligi va k-issiqlik o'tkazuvchanligi.
Xulosa qilib aytganda, issiqlik o'tkazuvchanligi materialning issiqlik o'tkazish qobiliyatining o'lchovidir va material orqali issiqlik oqimining tezligi va mavjud harorat gradyani bo'yicha aniqlanadi. Bu issiqlik uzatish va issiqlik boshqaruvini o'z ichiga olgan ko'plab amaliy dasturlarda muhim xususiyatdir.
21. Yassi bir qatlamli devorning issiqlik o'tkazuvchanligi
Asosiy so'zlar va iboralar:tekis devor, sxema, harorat, issiqlik miqdori, oqim
Yassi bir qatlamli devorning issiqlik o'tkazuvchanligi devorning qalinligi orqali issiqlik o'tkazish qobiliyatini tavsiflaydi. Yassi devor orqali issiqlik oqimini bir o'lchovli issiqlik uzatish sxemasi yordamida modellashtirish mumkin, bu erda issiqlik oqimining harorati va miqdori faqat devor yuzasiga perpendikulyar yo'nalishda o'zgaradi deb taxmin qilinadi.
Agar devor bo'ylab harorat farqi ma'lum bo'lsa, devor orqali issiqlik oqimini Furye qonuni yordamida hisoblash mumkin, bu issiqlik oqimining tezligi devor bo'ylab harorat gradyaniga va devorning issiqlik o'tkazuvchanligiga mutanosib ekanligini bildiradi. Matematik jihatdan buni quyidagicha ifodalash mumkin:
Q = -kA(dT / dx)
bu erda Q-issiqlik oqimi tezligi, k-devor materialining issiqlik o'tkazuvchanligi, a-devorning sirt maydoni, dT/dx-devor bo'ylab harorat gradyani va salbiy belgi issiqlik yuqoridan past haroratgacha oqishini ko'rsatadi.
Yassi bir qatlamli devorning issiqlik o'tkazuvchanligi devorning tarkibi, zichligi va g'ovakliligi kabi moddiy xususiyatlariga bog'liq. Metall kabi yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan materiallar issiqlik o'tkazuvchanligi past bo'lgan materiallarga, masalan, izolyatsion materiallarga qaraganda issiqlikni osonroq o'tkazadi.
Amaliy qo'llanmalarda tekis bir qatlamli devorning issiqlik o'tkazuvchanligi binolarni yoki issiqlik uzatishni o'z ichiga olgan sanoat jarayonlarini loyihalashda e'tiborga olish kerak bo'lgan muhim omil hisoblanadi. Bu binoning energiya samaradorligiga yoki jarayonning ishlashiga ta'sir qilishi mumkin va kerakli haroratni saqlab turish uchun etkazib berilishi yoki olib tashlanishi kerak bo'lgan issiqlik miqdorini hisoblash uchun ishlatilishi mumkin.
Xulosa qilib aytganda, tekis bir qatlamli devorning issiqlik o'tkazuvchanligi uning qalinligi orqali issiqlik o'tkazish qobiliyatini tavsiflaydi va bir o'lchovli issiqlik uzatish sxemasi yordamida modellashtirilishi mumkin. Bu devorning moddiy xususiyatlariga bog'liq va issiqlik uzatishni o'z ichiga olgan ko'plab amaliy dasturlarda e'tiborga olinadigan muhim omil hisoblanadi.
22. Ko'p qatlamli devorning issiqlik o'tkazuvchanligi.