Eğitim & Ödev & Bilimsel Döküman
Isı Transferi Sorusu (Mühendisler Bi Baksın)
Isı Transferi Sorusu (Mühendisler Bi Baksın)
-
Konuya yeni geçtik yoksa hava karada şey ederdimde :P hoca 2 saat sonra derse girecek çözen olursa (açıklamalı larak) çok süper olur :)
İç çapı 60mm ve dış çapı 75mm olan çelik bir boru içerisinden 250c sıcaklıkta buhar geçmektedir.Boru içinde ve dışındaki ısı taşınım katsayıları sırasıyla 500W/m2K ve 25W/m2K.Ortam sıcaklığı 20c ve borunun ısı iletim katsayısı 56,5W/mK'dir.
Soru:Borunun 5Metre uzunluğundan kaybolan ısı miktarını hesaplayınız.
Teşekkürler :) -
Isıl dirençleri yazarsak
iç tarafta
1/[ 2pixhiçxL] = 1507,9
boruda
ln (r2/r1) / [2pi x k x L] ,223/1775= 0,0001==0
dış tarafta
1/[ 2pixhdışxL] = 785
V=IxR===> T=QxU==( 250-20)=Q x (1508+785)
Q=2293 W işlem hatası çok yaparım bir bak
-
Hocam uğraşın için teşekkürler fakat ya senin anlatımını ben anlamadım yada cevapta işlemde yanlış olmuş.Şu şekilde çözdük soruyu ;
Q=hi.2pi.r1.L.(Ti-T1)=T1-T2 = hd.2pi.r2.L (T2-Td)
-----
lnr2/r1
-----
kb.2pi.Lİçtaşınım Riletim Rdış taşınım
Toplandığında sadeleşenler gidince Q= (Ti-Td).2pi.L
--------------------------
1 ln r2/r1 1
---- + ---------- + ----
hi.r1 kb hd.r2
Yerlerine konulduğunda Q= 7.222
----------------------- =6352,138W
0,067+0,00394+1,066Verdiğin kaynak baya bi işime yarıcak gibi teşekkürler.
Soruya ek olarak şöyle bieşy dha sordu ders çıkışında (Bu sorudaki değerlere bağlı oalrak,yani bu soruya göre çzülecek)
Enerjini kaybını %95 azaltmak için ısı iletim katsayısı 0,035W/MK olan malzemeden hangi kalınlıkta yalıtım yapılmalıdır ?
Şu ip uçlarını verdi sonra ; Q - 0,95Q --> Q (1 - 0,95) --> 6325,138 x 0,05 = 317W dedi soruya r3 eklencek dedi ama bakalım r3ü nasıl bulacaksınız dedi bu efsane bir sorudur diyede ekledi gerçi herşeyi abartan bir hocadır kendisi ama candır ciğerdir :)
Mühendisiz.biz düyeliği olanlar soruyu oraya taşşıyıp cevabı burda paylaşırlarsa çok güzel olur. -
Boru içinde ve dışındaki ısı taşınım katsayıları sırasıyla 500W/m2K ve 25W/m2K
bu ne demek tam olarak
borunun içinde 500w/m2K dışa doğru gittikçe azalıp en dışa geldiğinde 25w/m2K mi oluyor
konuya yabancıyım o yüzden sordum
-
burda 2 türlü ısı transferi gerçekleşyor hocam birincisi buhardan borunun sistem sınırına (taşınım) diğeriyse sistem sınırından et kalınlığı diye tabir edilen borunun kalınlığına yani bir çemberi çevreleyen bir çember çiziçindeki çemberin herhangi bir sınır noktasından çevreleyen çemberin başlangıcına kadar olan yerde farklı bir transfer söz konusu olduğu için (iletim)sonra burdan atmosfere transfer olan tekrar taşınım. 1.cisi borudan et kalınlığına olan taşınımın katsayısı ikincisi ise et kalınlığından açıkhavaya olan transferin katsayısı oluyor.
-
Bu yöntem elektrik devresi analojisi olarak bilinir..
Yani ısı transferi deklemleri ile Elektrik devresi denklemleri benzerdir...
Şöyle ki bir direnç veya direnç grubu üzerinden geçen akım belli ise o direncin veya direnç grubunun iki ucu arasındaki potansiyel farkı ( Voltaj) da bellidir...
Aynı şekilde termal duvarlarda da bir akım ( ısı akımı ) her bir duvar katmanı için aynıdır...
dolayısıyla V=IxR gibi
T=QxRtermik yazılabilir
Hocanız çözerken Iıs akımının sabitliğinden gitmiş... Aynı şey... İşlemleri bir konrtrol edecem...
Diğer sorun ise çok klasik ve hikayedir...
Sonuçta silindiirk uzayda yalıtım yaparken bu termik dirençleri yazıp max düzeye ulaşması için fonksiyonu inceleyeceksin.. ;)
Bir ara bakacam..
-
-
-
-
Şimdi silindirik termal dirnençleri
1/ [2pi*L*hiç*r1] ===>1.06E-4
L=5, h=500 r=,6
ln(r2/r1)/[2pi*L*k]===> ,223/1774.99 = 1,256E-4
L=5 k=56.5
1/ [2pi*L*hdış*r2] ==> 16.97E-4
termal dirençlerin toplamı 1,929E-3
DT=250-20=230K
Q=DT/R= 230/1,929E-3
119294 W hocanın işlemlerini bir kontrol et
-
şimdi sorunun ikinci kısmına gelelim...
Soru basit %95 yaıtım demek kaçan ısının %95ini engelleyip % 5ine izin verecez
T2-T1
Qx0,95=-------------------------------- yazarız...
Riç+Rboru+Ryalıtım+Rdış
Ryalıtım için
ln(r3/r2)
-----------------
2 Pi L kyalıtım
bağıntısından r3ü kolayca çekersin... Diğerleri zaten belli...