Konveksiyon |
08-21-2012 | #1 |
Prof. Dr. Sinsi
|
KonveksiyonKonveksiyon ya da taşınım katı yüzey ile akışkan arasında gerçekleşen ısı transferinin bir çeşididir Akışkan içindeki akımlar vasıtası ile ısı transfer edilir Akışkan içindeki veya akışkanla sınır yüzey arasındaki Isı transferi, sıcaklıkları farklı iki veya daha fazla nesne arasında iletim, konveksiyon ya da ışınım yoluyla (veya bu yolların birbiri ile olan komobinasyonları yoluyla) gerçekleşen enerji transferinin incelenmesidir Bu transferin matematiksel olarak modellenmesi ısı transferi dersinin temel konusunu oluşturur Termodinamik, akışkanlar mekaniği ve malzeme ile ilişkilidir sıcaklık farklarından ve bu farkın Sıcaklık, bir cismin sıcaklığının ya da soğukluğunun bir ölçüsüdür Bir sistemin ortalama moleküler kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür Gazlar için kinetik enerji, mutlak sıcaklık dereceleriyle orantılıdır yoğunluk üzerinde oluşturduğu etkiden doğabilmektedir Yoğunluk değişimlerinin diğer kaynakları, değişken tuzluluk oranı veya dış kaynaklı zorlayıcı Homojen bir yapıya sâhip maddenin birim hacminin kütlesi Yoğunluk birimi gram/cm3 (gram/mililitre) veya kg/m3 tür Yoğunluk, herhangi bir cismin hacminden kütlesinin veya kütlesinden hacminin hesaplanabilmesine imkân sağlar Kütle hacimle yoğunluğun çarpımına, hacim ise kütlenin yoğunluğa bölümüne eşittir İki tür yoğunluk vardır Birincisi mutlak yoğunluktur ki, pratikte mutlak kelimesi kullanılmaz, sâdece yoğunluk denir İkincisi ise izâfi yoğunluk (bağıl yoğunluk)tur kuvvet uygulanması gibi sebepler de olabilir Konveksiyonla ısı transferi, ısı transferinin 3 mekanizmasından biridir Diğerleri ise kondüksiyon (iletim) ve radyasyon (yayınım)`dır Konveksiyonun oluştuğu yerler, atmosfer, okyanuslar ve gezegenle ilgili örtüdür ==Doğal ve Zorlanmış Konveksiyon==frameBir tank içindeki akışkanın konveksiyon diyagramı ``Doğal konveksiyon``, akışkan içinde varolan sıcaklık farkları sebebi ile akışkanın hareket etmesi ile ortaya çıkan konveksiyondur Örneğin; ısınan sıcak havanın radyatör yüzeyinden yukarı doğru yükselmesi Doğal konveksiyonun temel dayanak noktası, ısınan akışkanın daha yukarı (yüzeye) çıkmaya yatkın hale gelmesi, yani yükselmesi ve daha soğuk akışkanın aşağı (dibe) hareket etmesidir Yerçekimi veya santrifüj gibi ivme alanları içinde çeşitli sıcaklıklarda , sıcaklık değişimleri nedeni ile gaz veya sıvı genişleme veya kısılmaya uğradığında doğal konveksiyon oluşur Yerçekimi olmadığında, yükselme faktörü olmayacağından, doğal konveksiyon oluşmaz ``Zorlanmış konveksiyon`` ise akışkan hareketi dıştan gelen bir etki ile (bir pompa veya fan gibi) olduğunda oluşur Örneğin; fanlı ısıtıcılar, fan soğuk havayı ısıtma elemanına üfler ve hava ısınır yine benzer şekilde bir insan yemeğini soğutmak için üflediğinde, zorlanmış konveksiyon kullanmış olur ==Bir yüzeyde oluşan konveksiyon== Zorlanmış ya da doğal konveksiyon olsun her ikisinde de, mühendislik yaklaşım genelde sıcak ``ısı kaynağı`` olan yüzeyden akışkan ortama olan ısı transfer oranı ile ilgilenmektedir Bir yüzey üzerinden geçen akışkanın ``bölgesel konvektif ısı akısı`` şu şekilde ifade edilir; q`` = h(T_s - T_infty) Burada: q`` - ``bölgesel ısı akısı`` h - ``bölgesel konveksiyon katsayısı`` T_s - ``yüzey sıcaklığı`` T_infty - ``çevre sıcaklığı`` Toplam ısı transferi, q yüzey alan üzerinden q`` `nun integralinin alınması ile hesaplanır q=int_A q``, dA Bu ifade daha sonra ``ortalama konveksiyon katsayısının``, overline{h}, tanımlanmasında kullanılır q= overline{h}(T_s - T_infty) Bu makale, online kullanıcı topluluğu tarafından oluşturulan ve düzenlenen özgür ansiklopedi projesi Wikipedia'nın Türkçe versiyonu Vikipedi'deki Konveksiyon maddesinden kopyalanmıştır Bu makale, GNU Özgür Belgeleme Lisansı ilkeleri kapsamında özgürce kullanılabilir |
|