Problem 2.6 Problem 2.21 Problem 2.23

Benzer belgeler
KRİTİK YALITIM YARIÇAPI ve KANATLI YÜZEYLERDEN ISI TRANSFERİ İLE İLGİLİ ÖRNEK PROBLEMLER

T.C RECEP TAYYİP ERDOĞAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVARI 1 DERSİ TERMAL İLETKENLİK DENEYİ DENEY FÖYÜ

KARARLI HAL ISI İLETİMİ. Dr. Hülya ÇAKMAK Gıda Mühendisliği Bölümü

Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ

Makine Mühendisliği Bölümü Isı Transferi Ara Sınav Soruları. Notlar ve tablolar kapalıdır. Sorular eşit puanlıdır. Süre 90 dakikadır.

ISI TRANSFERİ LABORATUARI-1

7. BÖLÜMLE İLGİLİ ÖRNEK SORULAR

BÖLÜM 3. Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı. Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ISI İLETİMİ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

MAK104 TEKNİK FİZİK UYGULAMALAR

Zamana Bağlı Isı Geçişi Çözümlü Örnekler Soru 1: Çözüm 1: Kabuller: Soru 2: Çözüm 2: Kabuller: Verilenler:

A) DENEY NO: HT B) DENEYİN ADI: Doğrusal Isı İletimi Deneyi

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü 12 Ocak 2012 Perşembe, 17:30

DUVARMATĠK 1150 MODÜLER DUVAR PANELĠNĠN ISI ĠLETĠM KATSAYISININ VE SES ĠLETĠM KAYBININ TAYĠNĠ

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

BÖLÜM 2 ÖRNEK SORULAR 2-23 İçinde ısı iletim denklemi en basit şekilde aşağıdaki gibi verilen bir ortamı göz önüne alınız.

8. HAFTA ZAMANA BAĞLI ISI İLETİMİ

Akım ve Direnç. Bölüm 27. Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Kanunu Direnç ve Sıcaklık Elektrik Enerjisi ve Güç

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI LABORATUVARI ISI İLETİM KATSAYISININ TESPİTİ DENEY FÖYÜ

ŞEKİL P4. Tavanarası boşluğu. Tavanarası boşluğu. 60 o C. Hava 80 o C 0.15 m 3 /s. Hava 85 o C 0.1 m 3 /s. 70 o C

Bölüm 4 Zamana Bağlı Isı İletimi

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

İlk olarak karakteristik uzunluğu bulalım. Yatay bir plaka için karakteristik uzunluk, levha alanının çevresine oranıdır.

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 3. ISI BÖLGESİ (TS 825)

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 3. ISI BÖLGESİ (TS 825)

ISI İLETİM KATSAYISININ BELİRLENMESİ DENEYİ

f = =

AKIŞKANLARIN ISI İLETİM KATSAYILARININ BELİRLENMESİ DENEYİ

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI LABORATUVARI DOĞAL VE ZORLANMIŞ TAŞINIM DENEY FÖYÜ

ZAMANA BAĞLI ISI İLETİMİ ÖRNEK PROBLEMLER

KONUTLARDA VE SANAYİDE ISI YALITIMI İLE ENERJİ TASARRUFU - SU YALITIMI EĞİTİMİ VE GAP ÇALIŞTAYI

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 4

Master Panel 1000 R7 Çatı ve Cephe

SICAK SU HAZIRLAYICISI (BOYLER)

NOT: Pazartesi da M201 de quiz yapılacaktır.

R3 Çatı Paneli. Üretim Yeri İskenderun. Uygulama Alanları

Termodinamik. Öğretim Görevlisi Prof. Dr. Lütfullah Kuddusi. Bölüm 2 Problemler. Problem numaraları kitabın «5 th Edition» ile aynıdır.

= 4 olan duvarın 10 m lik

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TERMAL ve ENERJİ MÜHENDİSLİĞİ. Rıdvan YAKUT

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 1. ISI BÖLGESİ (TS 825)

AKM 205 BÖLÜM 2 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

MAKİNE LABORATUVARI I ISI İLETİMİ DENEYİ

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

N3 Çatı Paneli. Üretim Yeri İstanbul, İskenderun, Balıkesir. Uygulama Alanları

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

MAK-LAB007 AKIŞKAN YATAĞINDA AKIŞKANLAŞTIRMA DENEYİ

Dr. Fatih AY. Tel:

2. Sonsuz uzunluk kabul edilebilmesi için çubuklar ne kadar uzunlukta olmalıdır? Resim 1

Master Panel 900 CS Soğuk Hava Deposu

TAŞINIMLA ISI AKTARIMI DENEYİ

Master Panel 915 R3 Çatı ve Cephe

Master Panel 1000 R4 Çatı ve Cephe

ISI ĠLETĠM KATSAYISININ TESPĠTĠ DENEY FÖYÜ

GÜNEŞ ENERJĐSĐ IV. BÖLÜM. Prof. Dr. Olcay KINCAY

R4 Çatı Paneli. Üretim Yeri. İstanbul

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ II FİNAL SINAVI Numara: Adı Soyadı: SORULAR-CEVAPLAR

TEKNİK BİLGİ FÖYÜ EXTRÜDE POLİSTREN LEVHA. 600x1250 TR200 TS EN 1607 < 5 (2) CS(10/Y)100 TS EN 826

Master Panel 1000 R5 Çatı

Master Panel Nova 5 Çatı

Master Panel 1000 R7 Çatı ve Cephe

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 2. ISI BÖLGESİ (TS 825)

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

Master Panel Nova3 Çatı

Soru No Puan Program Çıktısı 3, ,8 3,10 1,10

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 2. ISI BÖLGESİ (TS 825)

ECOMFORT 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Enerji Ekonomisi. Modeller

N5 Çatı Paneli. Üretim Yeri İstanbul, Balıkesir, İskenderun. Uygulama Alanları

N5 Çatı Paneli. Üretim Yeri İstanbul, Balıkesir, İskenderun. Uygulama Alanları

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 4. ISI BÖLGESİ (TS 825)

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

Master Panel Nova4 Çatı

ESGAZ ESKİŞEHİR DOĞAL GAZ DAĞITIM A.Ş İÇ TESİSAT ŞEFLİĞİNE. Doğalgaz Baca Projesinin incelenip, tarafınızca onaylanmasını arz ederim.

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

Master Panel 1000 R5M Çatı

Dr. Fatih AY. Tel: ayfatih@nigde.edu.tr

ISI TRANSFERİ LABORATUARI-2

SU-SU ÇİFTİ TÜRBÜLANSLI AKIŞ ISI EŞANJÖRÜ DENEYİ ISI EŞANJÖRÜNDE ETKENLİK TAYİNİ DENEYİ

Alınan Puan NOT: Yalnızca 5 soru çözünüz, çözmediğiniz soruyu X ile işaretleyiniz. Sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR ve ÇÖZÜMLER

ESGAZ ESKİŞEHİR DOĞALGAZ DAĞITIM AŞ.

EDUCATIONAL MATERIALS

Bölüm 5: Sonlu Kontrol Hacmi Analizi

HT-350 TERMAL İLETKETLİK EĞİTİM SETİ DENEY FÖYLERİ

Master Panel 1000 R7M Çatı

Hareket Kanunları Uygulamaları

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

MUKAVEMET-2 DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ VİZE ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI MART Burulma 2.Kırılma ve Akma Kriterleri

Master Panel 1000 W Cephe

formülü verilmektedir. Bu formüldeki sembollerin anlamları şöyledir: için aşağıdaki değerler verilmektedir.

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

Isıtma tesisatında yıllık yakıt miktarı hesaplanarak, yakıt deposu tesisin en az 20 günlük yakıt gereksinimini karşılayacak büyüklükte olmalıdır.

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI

Transkript:

Problem.6 Problem. Problem.3 33

Problem. Problem.3 Problem 3.0 Bir katıdaki sıcaklık dağılımına, ısı iletim katsayısının sıcaklığa bağlı olmasının etkisini belirlemek için, ısı iletim katsayısı, olan bir malzeme incelenmektedir. Burada pozitif bir sabit, ise pozitif ve negatif olabilen birer sabittirler., ve durumları için düzlemsel bir duvarda sürekli rejimde, 33

Problem. Problem.3 Problem 3.0 q x k dx q x sabit d d q k x dx dx dx d dx k at 0 o dx 0 k o + at 3 33

Problem. Problem.3 Problem 3.0 T k k T k T q c T p x x y y z z t d dx k at 0 o dx 3 33

Problem. Problem.3 Problem 3.0 T a >0 a =0 a > = <0 < 0 d dx k at 0 o dx d T a ko at dx dx 0 T d T a dx ko at dx k > 0 a > 0 4 33 0 dx a = 0 a < 0 0 dx 0 dx

Problem.3 Problem 3.0 Problem 3.7 50 mm çapındaki bir silindirik nükleer reaktör yakıt çubuğunda q = 5 0 7 W/m 3 düzgün dağılımlı ısı üretimi olmakta ve sürekli rejimde sıcaklık dağılımı T r = a + br bağıntısı ile verilmektedir. Burada, a = 800 C ve b = 4. 67 0 5 C/m olup T derece Celcius ve r metre birimindedir. Çubuğun özelikleri k = 30 W/mK, ρ = 00 kg/m 3 ve c p = 800 J/kgK dir. a) r = 0 (eksen) ve r = 5 mm (yüzey) de çubuğun birim uzunluğundan ısı iletimi (W/m) ne olmaktadır? b) Reaktör güç seviyesi aniden q = 0 0 7 W/m 3 e çıkartılırsa, r = 0 ve r = 5 mm de sıcaklığın başlangıçta zamanla değişimi ne olur? 5 33

Problem.3 Problem 3.0 Problem 3.7 q r q r ka dr q kr q kr r dr r dr q k r r q k r r0 dr r0 r 0 833400 qr 0 0 q k r r0.05 dr r0.05 q r0.05 k r 833400r 0.05 988.6 W/m qr 833400r dr 6 33

Problem.3 Problem 3.0 Problem 3.7 c p dt q dt 00 50 00 800 7 7 dt 56.8 C/s 7 33

Problem 3.0 Problem 3.7 Problem 3.73 0.3 m kalınlığındaki duvarda belirli bir andaki sıcaklık dağılımı T x = a + bx + cx olup T derece Celcius ve x metre biriminde, a = 00 C, b = 00 C/m ve c = 30 C/m dir. Duvarın ısı iletim katsayısı k = W/mK dir. a) Birim yüzey alanı için, duvarın içine ve dışına iletilen ısı ve duvarda depolanan enerjinin zamanla değişimini belirleyin. b) Soğuk yüzey üzerinde 00 C sıcaklıkta bir akış varsa ısı taşınım katsayısı nedir? 8 33

Problem 3.0 Problem 3.7 Problem 3.73 q k dx q x0 k dx x0 0 x 00 60 0 q 0 00 W/m qx q x0.3 k dx x0.3 x 0.3 00 60 0.3 q 0.3 8 W/m qx 00 60x dx 9 33

Problem 3.0 Problem 3.7 Problem 3.73 Eg Eç Eü Edepolanan Edepolanan 00 8 Edepolanan 8 W/m h 4.6 W/m K 0 33

Problem 3.7 Problem 3.73 Problem 3.0 Karma bir duvar, 600 C deki yanma gazlarını 00 C deki bir soğutucu akışkandan ayırmakta olup gaz ve sıvı tarafı ısı taşınım katsayıları 50 W/m K ve 000 W/m K dir. Duvar, gaz tarafında 0 mm kalınlığında bir berilyum oksit tabakası ve sıvı tarafında 0 mm kalınlığında bir paslanmaz çelik (AISI 304) tabakadan oluşmaktadır. Oksit ve çelik arasındaki temas direnci 0. 05 m K/W tır. a) Duvarın birim alanı için ısı geçişini hesaplayın. b) Gazdan suya sıcaklık dağılımını çizin. 33

Problem 3.7 Problem 3.73 Problem 3.0 q q T T,, R toplam R toplam L L R h k k h BeO çelik t BeO çelik R toplam 0.0 0.0 0.05 50.5 5.4 000 h L k BeO BeO R t L çelik kçelik h Rtoplam 0.075 m K/W 33

Problem 3.7 Problem 3.73 Problem 3.0 q q T T,, R toplam q 500 0.075 q 34600 W/m h L k BeO BeO R t L çelik kçelik h 3 33

Problem 3.7 Problem 3.73 Problem 3.0 q T, T h q T 908C q L T BeO T k BeO T 89C q T T 3 R t T3 6C h L k BeO BeO R t L çelik kçelik h 4 33 T q L 3 4 çelik T k çelik T4 34.6C

Problem 3.7 Problem 3.73 Problem 3.0 T 908C T 89C T3 6C T4 34.6C h L k BeO BeO R t L çelik kçelik h 5 33

0 Dakika Mola

Problem 3.73 Problem 3.0 Problem 3.9 Dolu bir koni dairesel kesitli olup, kesit çapı eksenel yön ile a =. 0 m / olmak üzere D = ax 3/ şeklinde ifade edilmektedir. Koninin x deki üst yüzey sıcaklığı T sıcaklığında, x deki alt yüzeyi T sıcaklığında tutulmakta olup, yanları tamamen yalıtılmıştır. a) T(x) sıcaklık dağılımını veren bir bağıntı yazın. b) Koni saf alüminyumdan yapılmış olup, x = 0. 075 m, T = 00 C, x = 0. 5 m ve T = 0 C değerlerinde iseler, koni kesitinde ısı geçişi ne olur? 6 33

Problem 3.73 Problem 3.0 Problem 3.9 q ka dx A x D 4 D(x)=ax 3/ 4 3 a x A x x x q dx Ak T T q 4q ka x 3 x dx T T x T T x 4q ka x x q T x x x T ka 7 33

Problem 3.73 Problem 3.0 Problem 3.9 q T x x x T ka k alüminyum = 37 W/mK q q 0 00 0.5 0.075 37 q 89.6 W 8 33

Problem 3.0 Problem 3.9 Kalınlığı 00 mm, ısı iletim katsayısı 4 W/mK olan ve içerisinde düzgün dağılımlı ısı üretimi (000 W/m 3 ) bulunan bir duvar, oda içerisinde T i = 50 C sıcaklıktaki havayı ısı taşınım katsayısı h i = 0 W/m K olmak üzere ısıtmaktadır. Duvar içerisinde üretilen ısının oda dışındaki T o = 5 C sıcaklığındaki ortama geçişini önlemek için çok ince, bant şeklinde elektrikli bir ısıtıcı duvarın dış yüzüne q o düzgün dağılımlı ısı akısı sağlamak üzere yerleştirilmiştir. Duvarla dış ortam arasındaki ısı taşınım katsayısı, h o = 5 W/m K dir. a) Duvar içerisinde üretilen ısının dış ortama geçmediğini kabul ederek, duvar içerisindeki sıcaklık dağılımını T-x eksen takımında çizin. b) (a) şıkkındaki koşullarda duvar yüzeylerindeki sıcaklıklar, T(0) ve T(L) nedir? c) Duvarda üretilen bütün ısının oda içerisine geçmesi için elektrikli ısıtıcının sağlaması gereken q o değerini belirleyin. d) Elektrikli ısıtıcısının ısı akısı sabit kalırken, duvarda ısı üretimi durdurulursa, duvar dış yüzeyinin T(0) sürekli rejim sıcaklığı ne olur? 9 33

Problem 3.0 Problem 3.9 k sabit k T k T k T q c T T p x x y y z z t x Boyutlu Boyutlu Sürekli q k 0 33

Problem 3.0 Problem 3.9 T x q k C 0 33

Problem 3.0 Problem 3.9 ql q C L T, i hi k T( x 0) 65C T ( x L) 60C 33

Problem 3.0 Problem 3.9 q h T T 0 x0, o q 0 5 65 5 q 0 00 W/m 3 33

Problem 3.0 Problem 3.9 q 0 T T, i T T, o L k h i h o T 55C h o L k h i 4 33

Problem 3.9 Çapı D = 5 mm ve ısı iletim katsayısı k = 60 W/mK olan bir çubuk, T w = 00 C sıcaklığında ve içi L ins = 00 mm kalınlığında yalıtım kaplı bir fırın cidarından dik olarak çıkmaktadır. Çubuk fırın cidarına kaynaklı olup tesisat kablolarını taşıyan bir askı olarak kullanılmaktadır. Kabloların zarar görmemesi için, çubuğun yalıtımdan çıktığı noktadaki sıcaklığı, T o = 00 C nin altında tutulmalıdır. Ortam sıcaklığı T = 5 C ve ısı taşınım katsayısı h = 5 W/m K dir. a) Verilen ısıl ve geometrik parametrelerin bir fonksiyonu olarak, yüzey sıcaklığı T o için bir bağıntı çıkarın. Çubuğun açık uzunluğu L o olup, ucu tamamen yalıtılmıştır. b) L o = 00 mm lik çubuk, belirlenen çalışma güvenliğini sağlar mı? Sağlamıyorsa hangi tasarım parametresini değiştirirsiniz? 5 33

Problem 3.9 q T T T T w R toplam o R kanat q R yalıtım Lins k A fin c R kanat b q f R yalıtın R kanat q M tanh ml f R kanat To T Tw T Rkanat Ryalıtım M m hpka c hp ka c b 6 33

Problem 3.9 R kanat To T Tw T Rkanat Ryalıtım q R yalıtım Lins k A fin c R kanat hpka c tanh ml R yalıtın R kanat R 6.3 K/W R 6.79 K/W kanat T 09. C o yalitim 7 33 A P m c D 4.90870 m 4 D 0.0785 m hp ka c 6.3 m 4

Yüksek performanslı lojik çiplerinden ısı geçişini arttırmak için yüzeye bir kanat dizisini bağlamak düşünülebilir. Şekilde görüldüğü gibi kare kanatların kenar genişliği w, kanat hatvesi ise S dir. Temas direnci R t,c kanat dizisinin çipe nasıl birleştirildiğine bağlıdır. W c = 6 mm genişliğinde bir çip ile T = 5 C, h o = 500 W/mK değerinde olan bir soğutma ortamı ele alınsın. Kanat dizisi bakırdan ( k = 400 W/mK ) yapılmış olup, ölçüleri w = 0. 5 mm, S = 0. 50 mm, L f = 6 mm ve L b = 3 mm dir. Verilen bu ölçüler yeterli akış sağlayabilmek ve üretimi gerçekleştirebilmek için konulan kısıtlamaları içermektedir. Temas direncinin R t,c = 5 0 6 m K/W, izin verilen maksimum çip sıcaklığının 85 C olmaları durumunda, çipten en fazla ne kadar ısı yayılabilir? Tüm ısı geçişi kanat dizisi üzerinden olmaktadır. 8 33

9 33

q T T q c R toplam R kanat R temas R tc, A c R temas 50 0.06 6 R iletim Rtemas 0.095 K/W R temas R iletim Lb k A f c Riletim 0.003 4000.06 Riletim 0.093 K/W 30 33

R kanat ha o t A f 6.50 m 6 o NAf f A t f 0.6 0.6 R 0.66 K/W o kanat A t 6.4640 m 3 3 33

q T T q c R toplam R kanat q 85 5 0.095 0.093 0.66 R iletim q 79.3 W R temas 3 33