اخبار
اتحادیه بهترین ساختار برای رشد مجموعه ­های هوافضایی است

در صنعت هوافضای كشور, شركت­های تخصصی غیردولتی یا غیرنظامی متعددی فعالیت دارند كه تا حدودی ناهماهنگ عمل می كنند در نتیجه نمی توانند هدفی درازمدت یا استراتژیك را برای خود تدوین كنند.

 


ادامه مطلب ...

انتقال گرما وحرارت در مکانیک

نتقال گرما یا تراوَژ گرما به انگلیسی Heat transfer)) به گَهولش (exchange) و یا تبادل انرژی گرمایی بین چندین راژمان‌ (سیستم) فیزیکی گفته‌می‌شود.


ادامه مطلب ...

مکانیک وابزار دقیق

در قسمت ابزار دقیق انواع ابزاردقیق مورد نیاز پروسه های صنعتی معرفی میگردد . ابزار دقیق در حقیقت زیر ساخت یک سیستم کنترل و اتوماسیون را تشکیل میدهند


ادامه مطلب ...

موتور احتراق داخلی (موتور درون سوز)

موتور های احتراق داخلی (internal combustion engine)  موتور های گرمایی هستند که در آن ها انرژی شیمیایی موجود در سوخت، در یک محفظه به نام محفظه احتراق آزاد می گردد و به وسیله محور خروجی در دسترس قرار می گیرد.

 


ادامه مطلب ...

نقش بهينه سازی مصرف انرژی در ساختمان با رعایت نکات معماری

انرژي از مهمترين كار مايه و اصلي‎بیشترین نيروي اساسي زندگي بشري محسوب گشته و تاريخ و تمدن بشري بر بنياد ابداعات و كشفيات در جهت تبديل انرژيهاي مختلف به يكديگر شكل گرفته است. 


ادامه مطلب ...

انتقال گرما وحرارت در مکانیک

12 مهر 1395

نتقال گرما یا تراوَژ گرما به انگلیسی Heat transfer)) به گَهولش (exchange) و یا تبادل انرژی گرمایی بین چندین راژمان‌ (سیستم) فیزیکی گفته‌می‌شود.


نخستین همایش بین المللی جامع مکانیک ایران  به عنوان یک رویداد علمی تخصصی وبا هدف به روز نمودن اطلاعات علمی بوده و تبادل اطلاعات داخل و خارج از کشور با یکدیگر در زمینه مکانیک جامدات دینامیک، ارتعاشات و آکوستیک، درسال جاری در تهران برگزار می گردد. این گزارش درخصوص انتقال حرارت که یکی از محورهای اصلی این همایش می باشد به منظور دستیابی پژوهشگران به مقاصد علمی تهیه گردیده است.

انتقال گرما یا تراوَژ گرما به انگلیسی Heat transfer)) به گَهولش (exchange) و یا تبادل انرژی گرمایی بین چندین راژمان‌ (سیستم) فیزیکی گفته‌می‌شود. تراوژ گرما بین ماده‌ها و یا راژمان‌های گوناگون، به یکی از این سه شکل روی می‌دهد: رسانش، همرفت و یا تابش گرمایی.تراوژ گرما با تغییر انرژی درونی ماده همراه است و بر پایه قانون دوم ترمودینامیک همیشه از جسم داغ‌تر به جسم سرد‌تر روی می دهد.تعادل گرمایی زمانی روی‌می‌دهد که جسم‌های درگیر و پیرامونشان به دمایی یکسان برسند.

انتقال حرارت

انتقال حرارت ( heat transfer) به طور کلی در حرکت حرارت از دمای بالا به دمای پایین گفته میشود .در زمانی که بین دو نقطه گرادیان دمایی (اختلاف دما) وجود داشته باشد، بین آنها انتقال حرارت صورت می گیرد. به طور کلی حرارت به سه صورت هدایت، جابجایی و تابش منتقل می شود. انتقال حرارت هدایتی نیاز به محیط مادی داشته و در جامدات و سیالات رخ می دهد. انتقال حرارت جابجایی نیز نیاز به محیط مادی داشته و زمانی رخ می دهد که یک سیال بر روی یک سطح حرکت کند. انتقال حرارت تشعشعی نیاز به محیط مادی نداشته و  همیشه بین اجسامی که اختلاف دما دارند روی می دهد. تفاوت بین  ترمو دینامیک وانتقال حرارت در این است که در ترمودینامیک در  مورد نرخ ومکانیزم سیستم ها آنها بحثی نمیکند ولی انتقال حرارت در مورد نرخ ومکانیزم انها بحث میکند.

انتقال حرارت هدایتی

انتقال حرارت هدایتی در اثر تماس فیزیکی جسم سرد با جسم گرم تر رخ می دهد. به عنوان مثال در پخت غذا که حرارت از طریق تماس مستقیم ماده ی غذایی با ظرف داغ به آن منتقل می شود، اتقال حرارت هدایتی رخ می دهد. در اشل میکروسکوپی، انتقال حرارت به یک جسم، باعث افزایش دامنه ی ارتعاش مولکول ها و اتم های آن می شود. انتقال حرارت هدایتی نیز در اثر ارتعاش اتم ها و مولکول های پر انرژی تر و برخورد آنها با اتم ها و مولکول های کم انرژی تر و در نتیجه انتقال بخشی از انرژی به آنها، رخ می دهد. این نوع انتقال حرارت بیشتر درون اجسان صلب یا بین اجسام صلبی که با هم در تماس هستند رخ داده و کمتر در مورد سیالات (به خصوص گازها) اتفاق می افتد. هدایت در سیالات از طریق برخورد و نفوذ مولکولهای پرانرژی تر در بین مولکول های کم انرژی تر رخ می دهد. اما در جامدات،  به صورت ترکیبی از لرزش مولکولها و انتقال الکترون های آزاد بین آنها رخ می دهد. در شروع هدایت، از آنجا که گرادیان دمایی قابل توجه می باشد، لذا دمای جسم به صورت تابعی از زمان تغیر می کند. به این بخش از هدایت، هدایت گذرا می گویند. اما با گذشت زمان، گرادیان دمایی درون جسم ثابت شده و متغیر نمی باشد. به عبارت دیگر سیستم به حالت تعادل می رسد. در حالت تعادل، انرژی حرارتی خروجی از یک سطح مقطع، دقیقاً برابر با انرژی ورودی به آن می باشد. به این بخش از هدایت، هدایت پایا می گویند.

قابل ذکر است مطالعه و تحلیل هدایت گذرا از پیچیدگی زیادی برخوردار بوده و اغلب نیازمند روش های عددی یا تئوری های تقریب زنی است.

انتقال حرارت جابجایی یا همرفت، صورتی از انتقال انرژی بین یک سطح جامد و مایع یا گاز متحرک موجود در مجاورت آن است که ترکیبی از اثرات هدایت و حرکت سیال را در خود دارد. در واقع، انتقال حرارت همرفتی، جابجا شدن حرارت از یک مکان به مکان دیگر در اثر حرکت سیال است. فرآیندی است که در آن جابجا شدن حرارت در اثر جابجا شدن جرم رخ می دهد. هرچه حرکت سیال سریع تر باشد، نرخ انتقال حرارت بیشتر است. در غیاب هر گونه حرکت توده ای درون سیال، انتقال حرارت بین یک سطح جامد و سیال مجاور آن، به صورت هدایت ضعیف رخ می دهد. وجود حرکت توده ای در سیال، نرخ انتقال حرارت را افزایش می دهد، اما محاسبات آن را پیچیده می کند.

اگر یک سطح خنک شونده با جریان هوا را در نظر بگیریم، در ابتدا انرژی سطح از طریق هدایت به لایه ی هوای مجاور منتقل شده و پس از آن، این انرژی توسط جابجایی مولکول ها از سطح دور می شود. در واقع، این نوع انتقال حرارت با ترکیبی از هدایت و حرکت توده ای یا میکروسکوپی ذرات سیال که لایه ی مجاور را از سطح دور کرده و آن را با هوای خنک تر جایگزین می کند، روی می دهد.

انتقال حرارت جابجایی، به دو صورت اجباری (forced) و آزاد (natural) رخ می دهد. جابجایی اجباری زمانی رخ می دهد که سیال توسط یک نیروی خارجی (توسط پمپ، فن و یا باد)، به صورت اجباری بر روی یک سطح جریان پیدا کند. جابجایی آزاد زمانی اتفاق می افتد که حرکت سیال توسط نیروی شناوری که به خاطر اختلاف چگالی (که در اثر گرادیان دمایی در سیال رخ می دهد) است، صورت گیرد. اگر اختلاف دما بین سطح جسم و هوای اطراف به اندازه ای بزرگ نباشد که بتواند بر مقاومت هوا غلبه کرده،  آن را به حرکت در آورده و باعث شروع جابجایی آزاد شود، انتقال حرارت بین جسم و هوا، از نوع هدایت می باشد.

به عنوان جمع بندی بحث مطرح شده، می توان بیان کرد که انتقال حرارت جابجایی ترکیبی از هدایت و حرکت سیال است که یکی از مکانیزم های بنیادی انتقال حرارت می باشد.

انتقال حرارت تشعشعی

تشعشع، انرژی ساطع شده از سطح سیال به صورت امواج الکترومغناطیس و به دلیل تغییرات الکتریکی اتم ها و مولکول هاست. بر خلاف هدایت و جابجایی، انتقال حرارت تشعشعی نیازی به محیط مادی ندارد. این انرژی با سرعت نور انتقال یافته و در محیط خلأ نیز حرکت می کند. تشعشع یک فرایند حجمی است و تمام جامدات، مایعات و گازها، جذب و ساطع کردن انرژی را انجام می دهند. اما به هرحال، تشعشع را برای جامدات غیر شفاف مانند سنگ و چوب که امواج ساطع شده از بخش های درونی آنها، به سطحشان نمی رسد، معمولاً به عنوان یک پدیده ی سطحی در نظر می گیرند. در این اجسام، تشعشع جذب شده نیز تنها تا عمق چند میکرون از سطح آنان اثر گذار است. لذا علت سطحی بودن تشعشع در مورد این اجسام، قابل درک است.

تغییر حالت

انتقال گرما با محیط در طول تغییر حالت یعنی ذوب، تبخیر، انجماد، میعان، چگالش، تصعید مانند آب به یخ، آب به بخار، بخار به آب ویخ به آب شامل انرژی قابل توجهی هستند و در بسیاری از موارد مانند موتور بخار، یخچال، و غیره مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند.برای مثال، معادله میسون (Mason) بیان تحلیلی تقریبی برای رشد قطرات آب بر پایه اثرات انتقال گرما در تبخیر و متراکم شدن است.

تبخیر: انتقال گرما در سیالات در حال جوش پیچیده‌است اما از اهمیت فنی قابل توجهی برخوردار است؛ و با استفاده از منحنی S مانند که وابستگی شار گرما به اختلاف دمای سطح را نشان می‌دهد مشخص می‌شود. در دماهای پایین، جوش اتفاق نمی‌افتد و میزان انتقال گرما با مکانیزم‌های معمول تک حالتی کنترل می‌شود. هنگامی که دمای سطح افزایش می‌یابد، جوش محلی رخ می‌دهد و هستهٔ حباب‌های بخار به سیال خنک‌تر مجاور رشد می‌کنند و فرو می‌پاشند. در سرعت‌های بالای تولید حباب، حباب‌ها شروع به تداخل می‌کنند.

در دماهای بالا، ماکزیمم مقدار شار انتقال گرما به دست می‌آید (شار دمای بحرانی یا CHF). در دماهای بالا، رژیم هیدرودینامیکی آرام فیلم جوشان به دست می‌آید. شار گرما در طول لایه‌های پایدار بخار کم است اما به آرامی با دما افزایش می‌یابد. ممکن است دیده شود که هر گونه تماس میان مایع و سطح، احتمالاً منجر به ایجاد بسیار سریع هسته‌های لایه‌های تازه بخار می‌شود (هستهٔ خودبخود).

چگالش: چگالش هنگامی که بخار سرد می‌شود و فاز آن به حالت مایع تغییر می‌کند، اتفاق می‌افتد. چگالش مانند جوش، از اهمیت زیادی در صنعت برخوردار است. در حین تراکم، گرمای نهان تبخیر باید آزاد شود و مقدار گرما همان است که در طی تبخیر در همان فشار سیال جذب می‌شود.

چگالش انواع مختلفی دارد:

تراکم همگن در طول تشکیل مه

چگالش در تماس مستقیم با مایع subcooled

چگالش در تماس مستقیم با یک دیوار خنک‌کننده مبدل گرمایی: این حالت شایع‌ترین مورد استفاده در صنعت است.

تراکم Filmwise زمانی است که فیلم مایع در سطح subcooled شکل گرفته استو معمولاً هنگامی رخ می‌دهد که مایع سطح را خیس می‌کند.

تراکم Dropwise زمانی است که قطرات مایع در سطح subcooled شکل گرفته‌اند و گاهی اوقات زمانی که قطرات مایع سطح را خیس نکرده‌اند، اتفاق می‌افتد. تراکم Dropwise برای تداوم با اطمینان مشکل است و بنابراین تجهیزات صنعتی به طور معمول برای عمل کردن در تراکم filmwise طراحی شده‌اند.

از کلیه پژوهشگران و دانشجویان دعوت به عمل می آید تا جهت ارسال مقالات علمی پژوهشی خود،  حول محورهای همایش جامع مکانیک ، لینک های مرتبط را کلیک نمایید.

 کلمات کلیدی :مفاخر،اختراعات،همایش بین المللی مکانیک ،همایش مکانیک ،کنفرانس مهندسین مکانیک ،مکانیک سیالات،خودرو،همایش ملی مکانیک ایران،بهمن 95،مهندسی مکانیک،مکانیک خودرو،کنگره ملی مکانیک،کنفرانس بین المللی مهندسی،کنفرانس ملی مکانیک،کنگره بین المللی مکانیک ایران،همایش جامع مکانیک،نخبگان مکانیک،انجمن مهندسی مکانیک ،نخستین همایش بین المللی مکانیک ،نخستین کنگره بین المللی مهندسی مکانیک ایران،همایش مکانیک،نخستین همایش جامع مکانیک، مکانیک جامدات،  آکوستیک  ، ارتعاشات، دینامیک ، رباتیک، ترمودینامیک، انتقال حرارت، انرژی و محیط زیست، بیو مکانیک، بهینه سازی  ، ساخت و تولید،  خودرو، مهندسی مکانیک ، کاربردهای صنعتی، تحلیل و انتخاب مواد، دینامیک سیالات محاسباتی سینماتیک ،مکانیزم ها، حرارت و توان ، احتراق ، کامپوزیت، جریان های تراکم پذیر  محفظه های تحت فشار، روش های تولید، جریان های واکنشی، روباتیک، انرژی خورشیدی ، تشعشع، جریان صوت  ، تحلیل تنش، آسایش حرارتی ، نیروگاه های حرارتی، ترمودینامیک، توربولانس، جریان های چند فازی، ارتعاشات، جوش

 

 

 


1189
مطالب مرتبط


لطفا با تكميل فرم ، نظرات ، پيشنهادات و انتقادات خود را در مورد مطلب منتشر شده با ما در ميان بگذاريد.
پيام شما پس از تاييد توسط مدير سايت ، منتشر خواهد شد.
 

 
Captcha


 

حامیان رسانه ای

تماس با ما

021-33699094

021-36621318

021-36621319

02189786524

conf.ntpco[at]gmail.com

مرکز همایش