مطالعه مکانیسم انتقال حرارت جوشش محلول های نمکی سولفات کلسیم 35 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 38

مطالعه مکانیسم انتقال حرارت جوشش محلول های نمکی سولفات کلسیم

مقدمه:

جوشش یکی از پدیده های مهم فیزیکی است که در فرآیندهای صنعتی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته و می گیرد . در پدیده جوشش ، حضور حباب ها ،‌مایع در حال جوش و نیز سطح جامد حرارت دهنده به عنوان سه فاز گاز ، مایع ، و جامد ایجاد محیطی می کند که از دیدگاه ترمو.دینامیک و نیز مکانیک سیالات ناهمگن خوانده می شود که این نا همگنی موجب پیچیدگی های فوق العاده این مکانیسم با سایر مکانیسمهای انتقال حرارت ـ مانند هدایت و جابجایی می شود . در نتیجه ناهمگن بودن محیط انتقال حرارت جوشش ، مسیرمدل سازی ریاضی و شبیه سازی این پدیده و نتیجتا پیش بینی ضریب انتقال حرارت جوش با موانع متعددی مواجه شده است .

در فرآیند جوشش ، پیچیدگی حاصل از ناهمگنی محیط موجب می شود تا به دنبال پاسخ به هر مجهولی ، مجهول یا مجهولات دیگری متولد گردد . بر این اساس به نظر می رسد پدیده انتقال حرارت جوشش تا مدت های مدیدی به موازات سایر علوم مورد مطالعه و پژوهش های باقی بماند .

در فرآیند جوشش ، همزمانی مکانیسم های مختلف ، سبب بالا رفتن قابل ملاحضه ضریب انتقال حرارت جوشش د رمقایسه با دیگر مکانیسم های شناخته شده انتقال حرارت گردیده است . این فرآیند ها عبارتند از :

جابجایی اجباری

تبخیر لایه فیلم مایع اطراف حباب ها

انتقال حرارت توسط جذب گرمای لازم برای تبخیر سیال و تشکیل حباب [1]

میکروکنوکسیون در زیر سطح حباب های تشکیل شده

از این رو مکانیسم جوشش همواره به عنوان یک مکانیسم مناسب جهت انتقال بارهای حرارتی سنگین در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرارگرفته و می گیرد . در اینجا می توان به راکتورهای اتمی ، دستگاههای تهویه و تبرید ، برج های جذب و تقطیر و همچنین دیگ های بخار به عنوان نمونه های متداولی از کاربرد فرآیند جوشش در مقیاس صنعتی اشاره نمود .

فرآیند انتقال حرارت جوشش مایعات خالص با سه مکانیسم مختلف توجیه می شود که عبارتند از :

فرآیند های مکانکی

خواص شیمی ـ فیزیکی سطح جامد حرارت دهنده

هیدرودینامیک جریان چند فازی

دستگاه اندازه گیری ضریب انتقال حرارت جوشش استخری

این وسیله آزمایشگاهی از اجزاء مختلفی تشکیل شده است که امکان اندازه گیری و ثبت ضریب انتقال حرارت در شرایط جابجایی آزاد و نیز جوش استخری را در گستره وسیعی از شارهای حرارتی تا 500000 واتبر متر مربع فراهم می کند . عنصراصلی آن یک دستگاه گرمکن الکتریکی استوانه ای است کهدر وضعیت افقی درون مخزن اصلی جوش تعبیه شده است و تولید حرارت می کند .

شار حرارتی q :

از آنجا که گرمکن موجود در سیستم ، توان الکتریکی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند، مقدار شار حرارتی را می توان به صورت زیر محاسبه کرد .

سطح انتقال حرارت ،‌A:

مقدار سطح انتقال حرارت توسط شرکت سازنده گرمکن الکتریکی داده شده و مقدار آن معلوم است و نیازی به محاسبه ندارد .

دمای توده سیال TB :

دمای توده سیال را می توان با استفاده از یک دستگاه ترموکوپل ، اندازه گیری نمود . زوج سیم های خروجی از ترموکوپل به ترمینال های data acuiesition system متصل می شود که این سیستم با لحاظ نمودن دمای محیط به کمک یک دستگاه ترمیستور ، دمای توده سیال را محاسبه می کند .

دمای سطح انتقال حرارت TW

دمای سطح انتقال حرارت مشکل ترین پارامتر قابل اندازه گیری در سیستم محسوب می شود . همانطور که پیشتر شاره شد ، ترموکوپل جاسازی شده در سطح گرمکن الکتریکی در فاصله معنی داری از سطح انتقال حرارت قراردارد و لازم است دمای واقعی سطح انتقال حرارت با انجام محاسباتی تصحیح شود . از آنجا که این فاصله بسیار کم است می توان از معادله یک بعدی انتقال حرارت استفاده کرد که در زیر آمده است :

داده های آزمایشگاهی

داده های آزمایشگاهی از بانک های اطلاعاتی معتبر جمع آوری شده است همانطور که داده های خام نشان می دهد ، در شار حرارتی ثابت ، ضریب انتقال حرارت جوشش با افزایش زمان کاهش می یابد که این کاهش را می توان باافزایش ضخامت رسوب سولفات کلسیم روی سطح انتقال حرارت ودر نتیجه افزایش مقاومت حرارتی مرتبط دانست .

بحث و پیش بینی مکانیسم تشکیل رسوب

همانطور که قبلا اشاره شد نمک سولفات کلسیم از جمله نمک هایی است که نسبت به دما حلالیت منفی است . این حلالیت منفی موجب می شود در مجاورت سطح انتقال حرارت که دمای آن بیشتر از دمای توده سیال است . حداکثر حلالیت موضعی سولفات کلسیم کاهش یابد نا جایی که از حد اشباع فراتر رود.

مدل سازی ریاضی

در مدل پیشنهادی حاضر ، از آنجا که رسوبات تشکیل شده از نوع کریستالی هستند . از تابع زدایش رسوب صرف نظر میگردد ، تابع زدایش در شارهای حرارتی بسیار بالا مطرح می شود .

محاسبه nb

انتقال گرما و حرارت محاسبه انتقال گرما در سطوح نانومقیاس 30 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 30

  انتقال گرما و حرارت

محاسبه انتقال گرما در سطوح نانومقیاس

دانشمندان با استفاده از یک نانونوک، با منبع گرمایی نانومقیاس، توانسته‌اند یک سطح موضعی را بدون تماس با آن گرم کنند؛ این کشف راهی به سوی ساخت ابزارهای گرمایی ذخیره اطلاعات و نانودماسنج‌ها خواهد بود. همه ساله نیاز بشر به ذخیره اطلاعات بیشتر و بیشتر می‌شود. درک چگونگی انتقال گرما در مقیاس نانو لازمه کاربرد این فناوری تأثیرگذار در ذخیره اطلاعات است. دانشمندان سراسر جهان سعی دارند تا فناوری‌های جایگزینی برای سیستم‌های ذخیره اطلاعات کنونی بیابند تا پاسخگوی نیاز روزافزون جوامع امروزی به ذخیره اطلاعات باشد؛ فناوری گرمایی ذخیره اطلاعات از جمله گزینه‌هایی است که به آن رسیده‌اند.

در این روش، با استفاده از یک لیزر، دیسک مورد نظر برای ذخیره اطلاعات را گرم کرده و به این ترتیب فرایند ثبت مغناطیسی پایدار می‌شود، به طوری که نوشتن داده‌ها روی آن آسان‌تر شده، پس از خنک شدن آن می‌توان داده‌ها را مجدداً بازیابی نمود. با استفاده از این روش، مشکل بحرانی حد ابرپارامغناطیسی که دستگاه‌های ضبط مغناطیسی با آن مواجه‌اند، برطرف می‌شود. در روش‌های کنونی دانشمندان بیت‌های اطلاعاتی را که در دمای اتاق کار می‌کنند، تا اندازه معینی کوچک می‌کنند، اما این بیت‌ها با این کار از لحاظ مغناطیسی ناپایدار شده، از محل خود خارج می‌شوند، در نتیجه اطلاعات روی آنها پاک می‌شود.

بررسی‌های اخیر دانشمندان فرانسوی درباره انتقال گرما بین نوک و سطح به پیشرفت مهمی در زمینه ذخیره گرمایی اطلاعات و دیگر کاربردها منجر شده است. آنها گرمایی را که بیشتر از طریق هوا و به شیوه رسانش، بین نوک سیلیکونی و یک سطح انتقال می‌یابد، محاسبه کردند.

Pierre-Olivier Chapuis از محققان این گروه می‌گوید: ”انتقال گرما در سطح ماکروسکوپی به خوبی شناخته شده است (وقتی برخورد مولکول‌ها در حالت تعادل موضعی ترمودینامیکی باشد با تابع پخش فوریه بیان می‌شود). همچنین انتقال گرما را می‌توان در یک نظام بالستیک خالص (وقتی که هیچ برخوردی بین مولکول‌ها وجود ندارد) محاسبه نمود. اما محاسبه انتقال گرما در نظام میانی، وقتی که مولکول‌ها با هم برخورد دارند، همچنان یک چالش به شمار می‌آید.“

دانشمندان در آزمایش خود از یک نوک دارای منبع گرمایی به ابعاد 20 nm که در فاصله بین صفر تا 50 نانومتری بالای سطح قرار می‌گیرد، استفاده کرده‌اند.

مولکول‌های هوای بین نوک و سطح، در تماس با این نوک داغ، گرم شده و روی سطح دیسک قرار می‌گیرند و گاهی هم قبل از آن با دیگر مولکول‌ها برخورد می‌کنند. این محققان برای اولین بار با استفاده از قانون بولتزمن درباره حرکت گازها، توانستند توزیع گرمایی در این مقیاس و نیز سطوح شارگرمایی را تعیین کنند. آنها نشان دادند که انتقال و انتشار گرما از نوک به سطح در مدت چند ده پیکوثانیه و بدون آن که تماس بین نوک و سطح برقرار شود، انجام می‌گیرد. آنها همچنین دریافتند که در فاصله کمتر از 10 nm این نوک داغ می‌تواند ضمن حفظ شکل، ناحیه‌ای به پهنای 35 nm را گرم کند و در بیشتر از این فاصله، شکل از بین رفته و لکه گرمایی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

در این شکل گرما از نوک یک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) به سطح منتقل می‌شود. ناحیه گرم شده باعث برخورد مولکول‌‌های هوا به یکدیگر شده، درنتیجه یک سطح موضعی معین بدون هیچ تماسی گرم می‌شود.

با این روش که پیش‌بینی می‌شود تا سال دو هزار و ده به بازار راه یابد، می‌توان چگالی اطلاعاتی معادل تریلیون‌ها بیت (ترابایت) را دریک اینچ مربع جا داده و چگالی جریان را هم کمتر نمود. از این روش همچنین می‌توان در میکروسکوپ‌های گرمایی پیمایشی که مانند یک نانودماسنج، گرما و رسانش گرمایی در مقیاس نانو را حس می‌کنند، استفاده نمود. در این روش اطلاع از سطح شار گرمایی، برای تشخیص این که آیا به دمای بحرانی (مانند نقطه ذوب) رسیده‌ایم یا نه، بسیار مهم است. به گفته این محققان در این روش با کاهش گرمای منبع، می‌توان به بررسی دقیق‌تر نمونه نسبت به آنچه هم‌اکنون انجام می‌شود، پرداخت.

انتقال گرما به وسیله نانوسیالات

چکیده

انتقال حرارت گذار 17 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد مشهد

عنوان :

استاد ارجمند :

سرکار خانم مهندس زمانی

تهیه کننده :

وحیده ابراهیم زاده

زمستان 85

مقدمه

انتقال حرارت گذرا از گاز به دیواره های محفظة احتراق و دیوارهای دریچه تأثیر قابل ملاحظه ای روی تعویض گاز و عملکرد موتور IC می گذارد . به علاوه ، درستی اطلاعات انتقال حرارت در این قسمتها ، برای اعمال شرایط مرزی به منظور آنالیز ساختاری امری ضروری است.

در تئوری ، بازده حجمی که در طول شبیه سازی فرایند تعویض گاز محاسبه می شود براساس برنامه های یک بعدی اغلب کار مشکلی می باشد . شکل 1 مثالی از وابستگی بازدة حجمی به شرایط انتقال حرارت در طول مرحلة تعویض گاز می باشد . شکل نشان دهندة تأثیر انتقال حرارت در دریچه ورودی هم و تأثیر انتقال حرارت در محفظه احتراق در طول مرحله ورود گاز می باشد . بر اساس معادلات انتقال حرارت با توجه به روابط Woschni و Zapf ، انتقال حرارت با ضرایب 7/0 تا 8/1 در محفظه احتراق و دریچه ورودی کاهش یا افزایش پیدا کرده است . محاسبات بر روی یک موتور تک سیلندر آزمایشی ( DI دیزل ، قطر mm 124 ، طول کورس mm 165 ) در دور موتورrpm 1080 و بار %50 انجام شده است .

شکل 1

اگر چه تأثیر انتقال حرارت در دریچه ورودی برای این نوع موتور در شرایط اشاره شده در بالا ، پایین است ، بازده حجمی به مقدار زیادی به انتقال حرارت در محفظه احتراق وابسته است . ( بیشتر %3 در افزایش 80 درصدی انتقال حرارت ) این مسأله در مورد تشکیل NOX نیز صادق است . ( افزایش %11 ) به سبب سطح دمای تغییر یافته در محفظه احتراق . محاسبة NOX خروجی به طور قابل ملاحظه ای تحت تأثیر انتقال حرارت آنی در طول مرحله فشار زیاد می باشد . شکل 2 تأثیر این امر را با مقایسه مقادیرNOX در زاویة میل لنگ های مختلف و با دو پیشروی متفاوت انتقال حرارت ، در دور 1470 rpm و بار کامل را نشان می دهد . از یک سمت محاسبات انتقال حرارت از معادلات Woshchni انجام شده و در سمت دیگر محاسبات براساس شبیه سازی CFD سه بعدی انجام شده است . محاسبة نرخ تشکیل NOX بر طبق مکانیزم توسعه یافتة Zeldovich در دو منطقه دمایی ( سوخته و غیر سوخته ) ، برنامة شبیه سازی عملکرد موتور در دو منطقه دمایی انجام می شود . بنابراین نرخ آزاد سازی حرارت ثابت نگه داشته شده . مقایسه مقادیر پیوستة NOX نشان دهندة کاهش % 14 درصدی براساس نتایج CFD می باشد . بنابراین تطابق بیشتری با نتایج اندازه گیری داشته .

شکل 2 ( a و b )

اصول پایه در روش دمای سطح :

حوزة دما در دیوارة محفظه احتراق می تواند توسط معادلات دیفرانسیلی فوریه در مورد هدایت حرارت بیان شود . با فرض یک جریان حرارت یک بعدی در دیواره های محفظه احتراق ، فقط گرادیان دمایی در جهت x ، عمود بر سطح دیواره وجود دارد . معادله کلی به صورت معادله زیر در می آید که t زمان و ‏Tw دمای دیواره است :

1)

در این رابطه ضریب نفوذ حرارتی دیواره می باشد . که از سه پارامتر تشکیل شده است .

ضریب هدایت حرارتی =

ظرفیت حرارتی = C چگالی =

انتقال حرارت گذرا از گرادیان دما و ضریب هدایت حرارتی مشخص می شود .

2)

معادلة بالا می توانند برای عملکرد سیکل با بسط دادن آن به صورت سری حل شوند . با فرض اینکه دیواره به صورت یک صفحه نامحدود است . حل مناسب به صورت زیر می باشد :

3 )

و

4)

حرارت و الکترومغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 64

حرارت و انرژی الکترومغناطیسی

خورشید مهمترین منبع انتشار امواج الکترومغناطیسی مورد نیاز در سنجش از راه دور است. تمامی موارد در درجه حرارت بالاتر از صفر مطلق (273- درجه سانتی گراد) امواج الکترومغناطیسی ساطع می کنند. میزان انرژی ساطع شده از هر ماده تابعی از دمای سطحی ماده است. این خاصیت توسط قانون استفن – بولتزمن بیان شده است که عبارت است از :

W= δT4

W = کل تابش ساطع شده از سطح ماده بر حسب وات بر متر مربع (Wm-2)

δ = ثابت استفن – بولتزمن که برابر با 10-8Wm-2K-4 × 6697/5 است.

T= دمای مطلق (K°) مادهی ساطع کننده بر حسب درجه ی کلوین .

کل انرژی ساطع شده از یک ماده با توان چهارم دمای ماده نسبت مستقیم دارد یعنی با افزایش دما، سرعت تابش ساطع شده از ماده افزایش می یابد. نکته ی مهم آن است که معادله ی بالا برای شرایطی صادق است که ماده به عنوان جسم سیاه رفتار کند. جسم سیاه، جسمی فرضی است که تمام انرژی تابیده شده به آن را جذب و کل آن را ساطع می نماید. همانگونه که کل انرژی ساطع شده از یک جسم با دما تفییر می کند، توزیع انرژی ساطع شده نیز تغییر می یباد. تصویر 1-10 منحنی توزیع طیفی انرژی جسم سیاه با دمای بین 300 تا 6000 درجه ی کلوین و محور Y میزان توان انرژی ساطع شده از جسم سیاه را به فواصل یک میکرومتری طول موج نشان می دهد. مساحت زیر هر منحنی برابر کل تابش ساطع شده است. هر چه دمای جسم تشعشع کننده بیشتر باشد میزان کل تشعشعات ساطع شده از آن بیشتر خواهد بود. همانگونه که منحنی ها نشان می دهند، با افزایش درجه ی حرارت یک جابه جایی به سمت طول موج های کوتاه تر در هر نقطه ی اوج منحنی تشعشات جسم سیاه، دیده می شود. طول موجی که در آن تشعشات جسم سیاه به حداکثر می رسد، مرتبط با درجه ی حرارت آن جسم است که توسط قانون جابه جایی وین محاسبه می شود:

m=λ

Mλ= طول موج حداکثر انرژی ساطع شده ( μm )

A= ثابت وین ( μmK2898)

T= دمای K°

بنابراین برای جسم سیاه ، طول موجی که در آن حداکثر انرژی ساطع می شودف با دمای جسم سیاه نسبت عکس دارد.

معمولاً لامپ هایی از خود نور ساطع می کنند که روی منحنی انرژی ساطع شده از جسم سیاه در حرارت 3000 درجه ی کلوین قرار دارند. بنابراین این گونه لامپ ها نور آبی رنگ کمی از خود خارج می کند و ترتیب طیفی آن ها شبیه خورشید نیست.

حرارت سطح زمین حدود 300 درجه ی کلوین (27 درجه ی سانتی گراد) است. اصولاً حداکثر انرژی ساطع شده از سطح زمین در طول موج حدود 7/9 میکرومتر روی می دهد و چون این تابش ناشی از گرمای زمین است، بنابراین به آن انرژی « مادون قرمز حرارتی » می گویند. این انرژی قابل عکس برداری نیست، اما سنجنده های حرارتی مانند رادیومتر ها و اسکنر ها نسبت به آن حساسند. خورشید حداکثر انرژی را در طول موج 5/0 میکرومتر منتشر می کند و چشمان ما نسبت به این مقدار انرژی و طول موج حساس است، از این رو با وجود نور خورشیدی قارد به رؤیت سطح زمین می باشیم.

سنجش از دور حرارتی

امروزه معلوم شده است داده های حرارتی می توانند مکمل یکدیگر داده های سنجش از دور (داده های انعکاسی) باشند. (Alavi panah، 2001).

در سنجش از دور حرارتی برای تخمین دما از انرژی ساطع شده توسط اشیاء و پدیده ها استفاده می شود. نمودار 2-10 عواملی را که روی دمایی تابشی مؤثرند، نشان می دهد.

تحقیق در مورد پروژه حرارت مرکزی با آبگرم 16 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 15 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 



استاد :

جناب مهندس صانعی

گرد آورنده :

بهنام عدالتخواه – فرامرز فروزان

بهار 85

مشخصات

ساختمان مسکونی خصوصی ((دوبلکس))

دیوار خارجی از نوع آجری با نمای خارجی سنگ

به ضخامت cm 1 و اندود داخلی و ضخامت دیوار cm 22

دیوار داخلی از نوع آجری با اندود داخل به ضخامت cm 11

در چوبی (داخلی یا خارجی)

پنجره از نوع فلزی با شیشه مضاعف

سقف از نوع بتونی با آسفالت و اندود در داخل

به ضخامت cm 15

اتاق خواب1

( دیوار شمالی

( دیوار شرقی

( دیوار غربی

متصل به اتاق خواب ( دیوار جنوبی

( سقف

متصل به موتورخانه ( کف

(پنجره

16/21 = (6)(3/2) (2) ( در

( تعویض هوا

79/3747 = Qt

اتاق خواب 2

متصل به اتاق خواب ( دیوار شمالی

( دیوار شرقی

(دیوار غربی

(دیوار جنوبی

( کف

متصل به اتاق خواب ( سقف

( در

تعویض هوا

24/2746=Qt