ISI TRANSFERİ BAHAR 2010

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ISI TRANSFERİ BAHAR 2010"

Ebru Cevdet
10 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ISI TRANSFRİ BAHAR 010

2 ISI TRANSFRİ MANİZMALARI ondüksiyon onveksiyon Işınım

3 ONDÜSİYON Doğrudan emas ile ısı ransferidir Yoğunluk arıkça kondüksiyon arar Akışkanların (özellikle gazlar ermal ilekenlikleri oldukça düşükür. Mealik bağla bağlı malzemelerin ilekenlikleri iyonik ve kovalen bağlı malzemelere göre çok daha yüksekir.

4 ONDÜSİYON

5 ONVSİYON aı bir yüzey ile bir akışkan (sıvı veya gaz arasındaki ısı ransferi konveksiyon mekanizması ile meydana gelir. Sıvının içindeki sıcaklık farkı, yoğunluk farkına sebep olur. Bu yoğunluk farkından dolayı sıcak olan sıvı ile nisbeen soğuk olan sıvı yer değişirir ve bu sayede sıcak olan kısımlarda soğur. T k T y T s = h ( T y Ts Daha sıcak olan sıvı Soğuyan sıvı :Akı (wa/m h:isı ransfer kasayısı(wa/m - T y :Yüzey sıcaklığı T s :Sıvının oralama sıcaklığı h değeri her bir sisem için belirlenmelidir

Bu yoğunluk farkından dolayı sıcak olan sıvı ile nisbeen soğuk olan sıvı yer değişirir ve bu sayede sıcak olan kısımlarda

6 I INIM (RADYASYON 0 o sıcaklığının üzerinde bir sıcaklığa sahip her nesne çevresine bir mikar enerji yayar. Bu yayılan enerji mikron arası dalga boyuna sahip elekromanyeik dalgalar şeklinde yayılırlar. Transfer için herhangi orama gerek yokur, ışınım mükemmel vakum oramında bile gerçekleşebilir.

1-100mikron arası dalga boyuna sahip elekromanyeik dalgalar şeklinde

7 FIC İN 1.ANUNU T 1 = dt d :Akı (wa/m :Termal ilekenlik (wa/m- T Q = A.. = A.. dt d Q:Isı enerjisi (joule :zaman (sn A:yüzey alanı (m d T 1 ve T sıcaklıkları sabi!!!

8 FIC İN 1.ANUNU =30wa/m- =30wa/m- =30wa/m- =400wa/m o 1800 o 1800 o 1400 o 700 o 700 o 700 o 300 o 30cm 30cm 0cm 0cm dt = d ( = = wa/ m dt = d ( = = wa/ m dt = d ( = = wa/ m dt = d ( = =. 10 wa/ m

o 700 o 700 o 700 o 300 o 30cm 30cm 0cm 0cm dt = d (1400 300 = 30 0.

10 FIC İN.ANUNU ğer sıcaklıklar zamana bağlı olarak değişiyorsa Fick in. kanunu kullanılmalıdır. dt d d T =α d α = ρc p α:difüzivie :ermal ilekenlik ρ:yoğunluk c p :sabi basınç ısı kapasiesi

11 TRMAL İLRNLİĞİ DÜ Ü ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA um veya seramik kalıpların ermal ilekenliği düşükür. alıbın içindeki sıcaklık profili zamana bağlı olarak değişir ve sıcaklık profilinin zamana bağlı değişimi Fick in. kanunu ile anımlanır. T D Sıcaklık T dt d d T =α d T 0-0 +

alıbın içindeki sıcaklık profili zamana bağlı olarak değişir ve

12 TRMAL İLRNLİĞİ DÜ Ü ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA T D T Sıcaklık T Söz konusu diferansiyel denklemin; =0 için T=T = için T=T 0 oşulları için çözümü: T, = T + ( T T ( erf α

13 RROR FONSİYONU (erf + + = + = = + 9.4! 7.3! 5.! 3.1! ( 1!( 1 ( ( erf n n erf n n n π π

14 TRMAL İLRNLİĞİ DÜ Ü ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA anında kalıpla sıvı eriyik ara yüzeyinden ransfer edilen ısı akısı: =0 = d dt ( = = erf d d T T α T T πα ( 0 =

15 TRMAL İLRNLİĞİ DÜ Ü ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA anına kadar kalıpla sıvı eriyik arayüzeyinden ransfer edilen ısı enerjisi: Q = A 0 d Q = A 0 ( T T0 πα d Q= A ( T T0 0.5 πα

16 TRMAL İLRNLİĞİ DÜ Ü ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA aılaşmanın amamlanması için kalıba ileilmesi gereken oplam ısı mikarı: Döküm sıcaklığından ergime sıcaklığına kadar inmek için ransfer edilen ısı Q s rgime enalpisi: Q =ρ H erg op =ρ V Toplam ısı: s Q = Q + Q ( T T c D erg erg V p Q Q op op ( TD T cp + HergV = ρ V ρ =ρ V [ ] c + H ( T T D p erg

inmek için ransfer edilen ısı Q s rgime enalpisi: Q =ρ H erg op =ρ V Toplam ısı: s Q =

17 TRMAL İLRNLİĞİ DÜ Ü ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA aılaşma zamanı: Q= Q op A =ρ ( T T0 πα V 0.5 [ ] c + H ( T T D p erg A ( T πα T = ρ V [ ] c + H ( T T D p erg op παρ = V [ c H ] + ( T T D p 4A ( T T0 erg

5 [ ] c + H ( T T D p erg A ( T πα T 0 0.

18 TRMAL İLRNLİĞİ DÜ Ü ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA aılaşma zamanı: op παρ = [ ] c + H ( T T 4 D ( T p T 0 erg V A op = C m V A Görüldüğü gibi C m şu fakörlere bağlıdır: alıp malzemesi Dökülen alin ermal özellikleri Döküm sıcaklığının ergime sıcaklığına göre farkı

A Görüldüğü gibi C m şu fakörlere bağlıdır: alıp malzemesi Dökülen

20 TRMAL İLRNLİĞİ YÜS ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA T D T Sıcaklık ( 0 dq= AhT T d T A:Yüzey alanı (m h:isı ransfer kasayısı (wa/m -

21 TRMAL İLRNLİĞİ YÜS ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA Bu ip kalıpların ermal ilekenliği kum/seramik kalıplara göre oldukça yüksekir ve bundan dolayı kaılaşma çok hızlı gerçekleşir. Bu ip kalıplarda ısı ransferini engelleyen veya yavaşlaan fakör kalıp ile sıvı (veya kaılaşan al arasındaki arayüzeydir. Bu arayüzeyin ısıyı ransfer eme oranı ısı ransfer kasayısı (h ile anımlanır. Bu arayüzeyde oluşabilecek bir hava boşluğu ısı ransferini büyük ölçüde yavaşlaır.

22 TRMAL İLRNLİĞİ YÜS ALIPLARDA ISI TRANSFRİ V ATILA MA ( 0 dq= AhT T d aılaşma için oplam ransfer edilen ısı mikarı k ( T T0 Q = Ah Q op =ρ V k aılaşmanın amamlanması için alınması gereken ısı mikarı: [ ] c + H ( T T D p erg Ah( T T 0 k = ρ V [ ] c + H ( T T D p erg k Toplam kaılaşma zamanı ρ = al [ + ] al H c ( T T erg h( T p T 0 D V A al al

Benzer belgeler

Isı transferi (taşınımı)

Isı transferi (taşınımı) Isı: Sıcaklık farkı nedeniyle bir maddeden diğerine transfer olan bir enerji formudur. Isı transferi, sıcaklık farkı nedeniyle maddeler arasında meydana gelen enerji taşınımını