انتقال گرما به سیال چگونه انجام می شود؟
1077141#26
تبخیر: انتقال حرارت 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 حرارت با مکانیزم‌های معمول تک حالتی کنترل می‌شود. هنگامی‌که 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.
انتقال گرما
183685#1
گرما به صورت هدایتی، تشعشعی و جابجایی از سطوح جامد خارج می‌شود. نرخ انتقال حرارت جابجایی به دو عامل اختلاف دمایی با سیال محیط و نیز سرعت سیال محیط نسبت به سطح جامد بستگی دارد. در اثر فرآیند جایجایی سیاال در نزدیکی سطح جامد شروع به گرم شدن می‌کند و لایه از سیال گرمتر در کنار سطح جامد شکل می‌گیرد. وزش سیال در باعث به هم خوردن این لایه گرمتر کنار سطح خواهد شد و حابجایی الایه هوای گرم با هوای سردتز می‌شود. هر چه سرعت وزش باد زیاد تر شود این پروسه سریعتر انجام می ‌شود و دمای سوز پایین تر خواهد آمد.
سرمایش باد
2102799#1
با پیشرفت تکنولوژی و لزوم احداث ساختمان‌های سبک‌تر لازم شد که ضخامت جداره‌ها به حداقل کاهش یابد؛ در پی آن مسئله گریز حرارت از پوسته خارجی بنا مطرح شد؛ بنابراین به منظور کاهش هزینه ایجاد گرما و سرما، با قرار دادن عایق حرارتی در پوسته ساختمان‌ها ضریب هدایت حرارتی مجموعه را به میزان قابل توجهی کاهش داده‌اند. سه ساز و کار برای انتقال گرما وجود دارد: هدایت، همرفت و تابش. هدایت به در همه جسم ها رخ میدهد به طوری که گرما از بخشی که گرم تر است به بخش سرد تر می رود. ساز و کار همرفت، به یک محیط سیال نیازمند است. برای نمونه انتقال گرما در بدن که به دست خون انجام میشود از این دسته است. در ساز و کار تابش، گرما از راه موج های الکترومغناطیس جابجا می شود و می تواند در خلاء هم رخ دهد. تابش خورشید از این گونه است. این ساز و کار در دماهای بالا، نقش بسیار بزرگی در جابجایی گرما دارد. انتقال حرارت از جداره‌های خارجی ساختمان به شکل هدایت حرارت، مهمترین عامل اتلاف یا کسب حرارت در ساختمان‌های معمولی است.
عایق حرارتی
1077141#6
هم‌رفت به انتقال انرژی به دلیل جابه‌جایی سیال (مایع یا گاز) گفته‌می‌شود. جریان سیال ممکن است با فرایندهای بیرونی به صورت اجباری ایجاد شود یا گاهی (در میدان‌های گرانشی) توسط نیروهای رانشی هنگامی‌ که انرژی گرمایی سیال را منبسط می‌کند (به عنوان مثال در یک ستون آتش) ایجاد شوند و در نتیجه باعث انتقال خودبه‌خود می‌شوند. فرایند دوم گاهی هم‌رفت طبیعی نامیده می‌شود. همه فرایندهای هم‌رفتی گرما را تا حدودی به وسیله نفوذ منتقل می‌کنند.
انتقال گرما
6193#5
مکانیسم‌های انتقال انرژی که گرما را تعریف می‌کنند شامل هدایت، از طریق تماس مستقیم اجسام بی حرکت یا از طریق دیواره یا سدی است که در برابر ماده نفوذ ناپذیر است. یا تابش بین اجسام جدا شده یا اصطکاک ناشی از کار مکانیکی یا الکتریکی یا مغناطیسی یا گرانشی ایزوکورید که توسط سامانه مورد نظر توسط محیط اطراف انجام می‌شود، مانند گرم شدن ژول در اثر جریان الکتریکی که از طریق سامانه مورد نظر توسط سامانه خارجی انجام می‌شود یا از طریق همزن مغناطیسی. وقتی مسیر مناسبی بین دو سامانه با درجه حرارت متفاوت وجود داشته باشد ، انتقال حرارت لزوماً، بلافاصله و خود به خود از سامانه گرمتر به سامانه سردتر صورت می‌گیرد. هدایت حرارتی با حرکت تصادفی (تصادفی) ذرات میکروسکوپی (مانند اتم‌ها یا مولکول‌ها) رخ می‌دهد. در مقابل، کار ترمودینامیکی توسط مکانیزمی تعریف می‌شود که ماکروسکوپی و مستقیماً بر متغیرهای حالت کل بدنه سامانه عمل می‌کنند. به عنوان مثال، تغییر حجم سامانه از طریق حرکت پیستون با نیروی قابل اندازه‌گیری خارجی. یا تغییر قطبش الکتریکی داخلی سامانه از طریق تغییر قابل اندازه‌گیری خارجی در میدان الکتریکی. تعریف انتقال حرارت نیازی به نرم و صاف بودن فرایند ندارد. به عنوان مثال، ممکن است یک صاعقه گرما را به بدنه منتقل کند.
گرما
6193#7
گرچه گرما خود به خود از یک جسم گرمتر به یک جسم خنک تر جریان می‌یابد، اما می‌توان یک پمپ حرارتی ساخت که کار را برای انتقال انرژی از بدن سردتر به بدن گرمتر انجام می‌دهد. در مقابل، یک موتور حرارتی اختلاف دما را برای تأمین کار سامانه دیگری کاهش می‌دهد. نوع دیگر ترمودینامیکی دستگاه انتقال حرارت، یک پخش کننده حرارت فعال است که کار را برای سرعت بخشیدن به انتقال انرژی به بدنه سردتر از بدنه گرمتر، به عنوان مثال یک جز رایانه، صرف می‌کند.
گرما
48804#15
(در زیر تعاریف این فرمولها آورده شده‌است). در سیستمهای سیال که از نظر دما ، چگالی ماده و فشار شرح داده میشوند ، مشخص است که اختلاف دما منجر به جریان گرما از قسمتهای گرم تر به قسمتهای سردتر سیستم می شود ؛ به همین ترتیب ، تفاوتهای فشار منجر به جریان ماده از فشار بالا به مناطق کم فشار است (رابطه متقابل). چیزی که قابل توجه است این است که وقتی فشار و دما هر دو تغییر میکنند ، اختلاف دما در فشارثابت میتواند باعث جریان ماده شود(مانند همرفت) و اختلاف فشار در دمای ثابت میتواند باعث جریان گرما شود.  به طور شگفت آوری جریان گرما به ازای هر واحد اختلاف فشار و چگالی (ماده) به ازای هر واحد از اختلاف دما برابر است. این تساوی توسط lars onsager با استفاده از مکانیک آماری به عنوان نتیجه برگشت پذیری زمانی از پویایی میکروسکوپی برخوردار بود. نظریه توسعه یافته توسط onsager بسیار عمومی تر از این مثال است و قادر به حل بیش از دو نیروی ترمودینامیک است.
پدیده‌های انتقال
1077141#7
نوع دیگری از هم‌رفت، هم‌رفت اجباری است. در این مورد سیال با استفاده از جابه‌جایی، توربین یا وسایل مکانیکی دیگر برای جریان یافتن تحت اجبار قرار می‌گیرد. این روش انتقال حرارت ویژه سیالات است و در جامدات کاربردی ندارد؛ و بر خلاف روش رسانش، ماده برای انتقال حرارت جابه‌جا می‌شود. همواره عامل اصلی انتقال حرارت به روش هم‌رفت اختلاف چگالی بین دو نقطه از سیال است و آنچه که باعث اختلاف چگالی بین دو نقطه می‌شود اختلاف دما می‌باشد؛ در نتیجه جریانی از حرکت سیال بین دو نقطه ایجاد می‌شود که به آن جریان هم‌رفتی می‌گویند.
انتقال گرما
1077141#21
که در آن formula_4دمای سطح در حال تماس با سیال، formula_5دمای سیال، A مساحت سطح، و h ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی است. این ضریب برای جابه‌جایی اجباری (نیرویی) بیشتر از آزاد (طبیعی) است
انتقال گرما
1077141#28
چگالش: چگالش هنگامی‌که 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.
انتقال گرما