מבוא לתקני העברת חום: חשיבות וקלקולציה

מקדם העברת חום חיוני להבנת האופן שבו החום נע בין חומרים וסביבות שונות.הם ממלאים תפקיד מכריע ביישומים הנדסיים שונים, כולל מערכות HVAC, בידוד תרמי ויעילות אנרגיה. מאמר זה נועד לספק מבוא מקיף לתקני העברת חום, חשיבותם, וכיצד לחשב אותם.

מה זה Hyper Transfer Coefficient?

ה-חום העברה coefficient (h) משווה את שיעור העברת החום לאזור ליחידה את ההבדל בין משטח מוצק לבין נוזל במגע עם זה.זה באוואטים למ"ר לדרגה (W /m2 ° C). coefficient משתנה בהתאם לסוג של העברת חום: התנהגות, הדבקה, או קרינה.

סוגים של העברת חום

• (ב) ⁇ :0) ⁇ : העברת חום באמצעות חומר מוצק ללא תנועה של החומר עצמו.
• (ב) ,0) ,העברה של חום בין משטח מוצק לבין נוזל (שקית או גז) בתנועה.
• (ב) ,0) ,Radiation: FLT:1 העברת חום באמצעות גלים אלקטרומגנטיים, אשר יכול להתרחש בוואקום.

חשיבות העברת חום Coefficients

הבנת משככי חום היא חיונית עבור מספר סיבות:

• (FLT:0)אנרגיה אי-יעילות: 1FIRLT 1) אופטימיזציה של חסכוניים של העברת חום יכול להוביל לשיפור יעילות האנרגיה בבניינים ובתהליכים תעשייתיים.
• (FLT:0 System Design:BuildFLT:1) חישובים מדויקים של חסכוניים של העברת חום הם הכרחיים לתכנון מערכות חימום וקירור יעילות.
• (ב) ⁇ :0) בחירה אווירית: 1FLT: לדעת את מקדם העברת החום מסייע בבחירת חומרים מתאימים ל בידוד וחילופי חום.

גורמים המשפיעים על העברת חום Coefficients

גורמים רבים משפיעים על משככי החום, כולל:

• (ב) ⁇ :0 (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) טוהר ה"פלולו": 1FLT:1, מהירויות גבוהות יותר של נוזל גבוה בדרך כלל מגבירות את התקני העברת חום מזהמים.
• ההבדל בין ראטארורה: 1:1 גדול יותר הבדל הטמפרטורה, גבוה יותר קצב העברת החום.

המונחים: Heat transfer Coefficients

חישוב משככי חום יכול להיות מורכב, בהתאם למצב של העברת חום.כאן כמה פורמולות בסיסיות עבור תרחישים שונים:

1. התנהגות

ניתן לחשב את יעילות העברת החום להתנהלות באמצעות חוק Fourier:

• (ב) ויקרא י"ד: ויקרא י"ד:
• (ב) ,0 (ב) היכן: ⁇ ⁇ 1= מוליכות תרמית (W/mK), d= עובי החומר (m)

2.התמדה

עבור convection, את מקדם העברת החום ניתן לקבוע באמצעות קורלציה אמפירית או מספר Nusselt:

• שם מקור:0;0;5=01:30
• (ב) ,0 (שם: ⁇ ⁇ ): מספר ננול, k = מוליכות תרמית של נוזל (W/mK), L= אורך אופייני (m).

3 קרינה

עבור קרינה, את מקדם העברת החום ניתן לחשב באמצעות חוק סטפאן-בולצמן:

• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ * ⁇ * ⁇ * (T12 + T22) * (T1 + T2)
• (FLT:0) היכן:ראהפל 1 ε = ⁇ של פני השטח, ⁇ = סטפאן-בולצמן קבוע (5.67 x 10-8 W/m2K4), T1 ו-T2 = טמפרטורות מוחלטות (K).

דרישות של Hyper Transfer Coefficients

משככי חום למצוא יישומים בתחומים שונים, כולל:

• (ב) ,0)HAC Systems: FLT:1 עיצוב חימום יעיל, אוורור ומערכות מיזוג אוויר.
• (ב) ,0) ,ההסבר: ⁇ 1 (ב) , ⁇ , ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0 בניית עיצוב: 1:1 שיפור בידוד ושימור האנרגיה בבני מגורים ומסחריים.

מסקנה

משככי חום הם היסוד במחקר של דינמיקות תרמיות.הבנת החישוב שלהם ואת הגורמים המשפיעים עליהם הוא חיוני עבור מהנדסים ומדענים עובדים בתחומים שונים. על ידי אופטימיזציה של אפקטיביות אלה, אנו יכולים לשפר את יעילות האנרגיה ולשפר עיצובים מערכתיים על פני יישומים מרובים.