IsıTransferi

Samanyolu'nun soğuk olmasının birkaç nedeni vardır: Yaş: Samanyolu, 13,8 milyar yıllık Evren ile neredeyse aynı yaştadır. Yıldız Üretim Hızı: Samanyolu, yılda bir güneş kütlesi oranında yıldız üretir. Merkezdeki Kara Delik: Samanyolu'nun merkezinde bulunan Sagittarius A adlı süper kütleli kara delik, herhangi bir büyük patlamaya sahip değildir. Ayrıca, Samanyolu'nun merkezinde, aşırı sıcak gaz baloncukları içinde beklenmedik bir şekilde soğuk hidrojen bulutları bulunmuştur.

Baffle kelimesi iki farklı bağlamda kullanılabilir: 1. Akustik Baffle: Tavan veya duvarlara asılan özel paneller olup, mekanın akustiğini iyileştirmek için kullanılır. 2. Isı Transferinde Baffle: Sıvı veya gaz akışını yönlendirmek veya engellemek için kullanılan vaneler veya panellerdir.

İspanyol tipi baca olarak belirtilen bir baca türü bulunmamaktadır. Ancak, genel olarak kazan baca sistemleri ve şönt bacalar hakkında bilgi verilebilir. Kazan baca sistemleri, kazanlardan çıkan yanma gazlarını dışarıya atarak kazanın verimli ve güvenli çalışmasını sağlar. Bu sistemler genellikle şu şekilde çalışır: 1. Yanma: Kazan içindeki yakıt, oksijenle birleşerek yanar ve ısı üretilir. 2. Isı Transferi: Oluşan ısı, suyu veya başka bir ısı taşıyıcısını ısıtarak enerji üretir. 3. Yanma Gazlarının Atılması: Yanma gazları, kazan baca sistemleri aracılığıyla soğutulup zararlı emisyonlar kontrol altına alınarak dışarı atılır. Şönt bacalar ise, birden fazla birimin bağlandığı ve son katlarda müstakil olarak yükselen bacalardır.

Refkar Soğutma ve Isı Transfer Cihazları aşağıdaki işleri yapmaktadır: Klima, havalandırma, ısıtma ve soğutma sistemleri üretimi ve ihracatı; Shell & Tube tipi ısı eşanjörleri, evaporatörler, kondenserler ve yağ soğutma üniteleri üretimi; Özel soğutucuların tamiri ve servis hizmetleri.

Konvektif ısı transferi, Nusselt sayısı (Nu) gibi boyutsuz korelasyonlar kullanılarak hesaplanır. Ayrıca, deneysel verilerin analizinde Reynolds sayısı (Re), Grashof sayısı (Gr) gibi diğer korelasyonlar da önemli rol oynar.

Boruda ısı transferi hesaplamaları için aşağıdaki adımlar izlenebilir: 1. Isı Transfer Katsayısının (U) Hesaplanması: Toplam ısı transfer katsayısı, akışkanların taşınım katsayılarını, ayıran duvarın iletim direncini ve potansiyel kirlenme katmanlarının direncini içerir. 2. Boru Uzunluğunun Hesaplanması: Isıtılacak alanın büyüklüğüne, boru aralığına, döşeme şekline ve boru çapına göre boru uzunluğu belirlenir. 3. Termal İletkenliğin Belirlenmesi: Malzemenin ısıyı iletme yeteneği olan termal iletkenlik (W/m·K) hesaplanır. 4. Sıcaklık Farkının Hesaplanması: Sıcak ve soğuk taraf sıcaklıkları arasındaki fark, ısı transferinin itici gücüdür. Bu hesaplamalar, mühendislik yazılımları veya özel ısı transferi hesaplayıcıları kullanılarak da yapılabilir.

Isı transferi kanatçık verimi, aşağıdaki formülle hesaplanır: η = 1 + (A_kt / A_t) (η_f - 1). Burada: - A_kt: Kanatçıkların toplam ısı transfer alanı. - A_t: Yüzeyin toplam ısı transfer alanı. - η_f: Kanatçık verimi. Kanatçık verimi ise η_f = tanh (m_L / m_L) formülü ile ifade edilir.

Isı kaybı, dört ana yolla gerçekleşir: 1. Radyasyon: Doğrudan ısı aktarımı yoluyla, çevre sıcaklığı ten ısısından farklı olduğunda ısı kazanılır veya kaybedilir. 2. Buharlaşma: Terleme ve solunum yoluyla su buharlaştığında ısı kaybedilir. 3. Konveksiyon: Tenimize temas eden havanın ısınması ve yer değiştirmesi sonucu ısı kaybı oluşur. 4. İletim (Kondüksiyon): Doğrudan temas edilen daha soğuk yüzeylerden ısı kaybı meydana gelir.

Reküperatör ve eşanjör arasındaki temel fark, ısı transferinin gerçekleşme şeklidir. Reküperatör, yüksek sıcaklıktaki atık gazlardan ısı transferi yaparak havanın veya başka bir akışkanın ısıtılmasını sağlar. Eşanjör ise, sıvı ve gaz fazlarındaki atık enerjiyi bir akışkandan diğerine aktaran ısı değiştirici bir sistemdir.

Serpantinde ısı transferi, üç temel adımda hesaplanır: 1. Isı Kaynağı ve Akışkan: Serpantinin içine giren akışkan, genellikle ısıtılmış veya soğutulmuş bir durumda olur ve serpantinin boruları boyunca dolaşarak ısıyı taşır. 2. Isı Transferi: Akışkan, boruların etrafındaki havayla veya başka bir akışkanla temas ederek enerji alışverişi yapar ve ısı, sıcak olan akışkandan soğuk olana doğru geçer. 3. Enerji Denklemi: Isı transferi gerçekleştiğinde, sistemdeki sıcaklık farkı azalır ve sonunda iki ortam dengeye ulaşır. Isı transferi hesaplamaları için ayrıca gerekli enerji ihtiyacı (ısı yükü) da dikkate alınır.

Entropiyi artıran faktörler: Isı geçişi: Bir sistemdeki ısı artışı, entropiyi artırır. Kütle akışı: Kütle akışı, enerji ve entropinin taşınmasına neden olur. Tersinmezlikler: Sürtünme, hızlı genişleme veya sıkıştırma gibi tersinmez olaylar entropiyi artırır. Moleküler düzensizlik: Bir maddenin erime veya buharlaşma gibi durumlarda moleküler düzensizliği artar, bu da entropiyi artırır. Termodinamiğin ikinci yasasına göre, izole bir sistem içinde kendiliğinden gerçekleşen hiçbir olay entropiyi azaltamaz.

Serpantin ve finli boru arasındaki temel fark, yapı ve işlev farklılıklarından kaynaklanır. Serpantin, genellikle kıvrımlı borulardan oluşan ve ısı transferi sağlayan bir parçadır. Finli boru ise, boru yüzeyine eklenen ince metal levhalar (fins) sayesinde ısı transfer yüzeyini artıran bir boru türüdür.

Plakalı eşanjörde ısı transferi hesaplaması için aşağıdaki adımlar izlenir: 1. Akışkan Özellikleri: Isı kaynağı ve alıcısının akışkan türü, debisi, giriş ve çıkış sıcaklıkları belirlenir. 2. Isı Yükü: Isı kaynağı ve alıcısı arasındaki ısı yükü hesaplanır. 3. Eşanjör Tipi: Uygun plakalı eşanjör tipi seçilir, bu aşamada akışkanların fiziksel ve kimyasal uyumluluğu gibi kriterler göz önünde bulundurulur. 4. Boyutlandırma: Isı transfer katsayısı, ortalama sıcaklık farkı, ısı transfer alanı, basınç düşümü ve eşanjörün geometrik parametreleri hesaplanır veya tablolardan okunur. 5. Malzeme Seçimi: Akışkanların korozyon ve aşınma etkileri, eşanjörün mekanik dayanımı, ısıl genleşme katsayısı, ısıl iletkenlik ve maliyet gibi faktörler değerlendirilerek malzeme seçilir. 6. Performans Kontrolü: Eşanjörün verimliliği, etkinliği, sıcaklık dağılımı ve basınç kaybı gibi parametreler analiz edilir veya deneylerle doğrulanır.

Isı değiştirici tasarımında izlenen adımlar şunlardır: 1. Amaç Belirleme: Isı transferi hızı, akışkan hızları ve sıcaklıklar gibi tasarım hedeflerinin belirlenmesi. 2. Fiziksel Özelliklerin Belirlenmesi: Yoğunluk, viskozite, termal iletkenlik gibi akışkanların fiziksel özelliklerinin belirlenmesi. 3. Isı Değiştirici Tipinin Seçilmesi: Çok borulu, tek borulu gibi uygun ısı değiştirici tipine karar verilmesi. 4. Toplam Isı Transfer Katsayısının Varsayımlanması: Başlangıç için toplam ısı transfer katsayısı (U) için bir varsayım yapılması. 5. Ortalama Sıcaklık Farkının Hesaplanması: Ortalama sıcaklık farkının (DTm) hesaplanması. 6. Gerekli Isı Transfer Alanının Bulunması: Q = UADT formülü ile gerekli ısı transfer alanının bulunması. 7. Mekanik Tasarımın Yapılması: Boru çapı, boruların uzaklıkları gibi yapım özelliklerine karar verilmesi. 8. Isı Transfer Film Katsayılarının Hesaplanması: hi ve ho katsayılarının ayrı ayrı hesaplanması. 9. Toplam Isı Transfer Katsayısının Yeniden Hesaplanması: Önceki basamaklardan elde edilen veriler kullanılarak toplam ısı transfer katsayısının yeniden hesaplanması ve başlangıçta varsayılan değer ile karşılaştırılması. 10. Basınç Düşüşünün Hesaplanması: Isı değiştiricideki basınç düşüşünün hesaplanması. 11. Tasarımın Optimize Edilmesi: Uygun değilse 7. adıma dönülerek tasarımın optimize edilmesi.

Reynolds sayısı ve Prandtl sayısı akışkanlar dinamiği ve ısı transferi gibi alanlarda önemli olan boyutsuz sayılardır. Reynolds sayısı, akışkanın akış rejiminin bir ölçüsüdür ve atalet kuvvetlerinin viskoz kuvvetlere oranını ifade eder. Burada: - V: akışkanın ortalama hızı, - L: karakteristik bir doğrusal boyut, - ν: kinematik viskozitedir. Reynolds sayısı, akışın laminer (yavaş ve düzenli) veya türbülanslı (hızlı ve düzensiz) olacağını tahmin etmek için kullanılır. Prandtl sayısı ise momentum ve termal difüzivitelerin oranını ifade eder. Bu sayılar, akışkanın yüzey ısı transfer katsayısını ve sınır tabakasının kalınlığını hesaplamak için kullanılır.

Soğuma eğrisi, sıcaklığın zamana göre değişimini gösteren bir eğridir. Bu tür eğriler, genellikle ısıl mühendislik ve malzeme bilimi alanlarında, malzemelerin termal davranışlarını anlamak ve mühendislik uygulamaları geliştirmek için kullanılır.

Tank serpantin, endüstriyel tesislerde sıvıların ısı transferi için kullanılan bir ekipmandır. Bu tanklar, genellikle bir veya daha fazla serpantin borusu içerir ve sıcak veya soğuk akışkanlar aracılığıyla ısı transferini gerçekleştirir. Serpantinli tanklar, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılır ve başlıca uygulama alanları şunlardır: Kimya endüstrisi. Gıda endüstrisi. İlaç endüstrisi. Enerji santralleri. Petrol ve gaz endüstrisi.

DX batarya, havalandırma sistemlerinde ısı geri kazanımını sağlamak için çalışır. İşte çalışma prensibi: 1. Isı Transferi: DX bataryalı cihaz, iç mekandan tahliye edilen sıcak hava ile dışarıdan gelen temiz hava arasında ısı transferini gerçekleştirir. 2. Soğutucu Akışkan: Klima dış ünitesinden gelen soğutucu akışkan, batarya üzerinden geçerken havanın ısıtılması veya soğutulmasını sağlar. 3. Mevsimsel Değişim: Kış aylarında iç mekanı ısıtmak için dışarıdan gelen temiz hava, sıcak havadan ısıyı emer.

Eşanjör, iki farklı sıcaklıktaki akışkanın karışmadan ısı transferini sağlayan bir cihazdır. İşe yararları: 1. Enerji Verimliliği: Isı ve enerji transferini verimli bir şekilde yaparak enerji tasarrufu sağlar. 2. Isıtma ve Soğutma: Evlerde kombiler ve klimalarda kullanılarak sıcak su ve soğutma ihtiyaçlarını karşılar. 3. Endüstriyel Kullanım: Fabrikalarda, proses sıcaklık kontrolü ve atık ısının geri kazanımı için kullanılır. 4. Gıda ve Kimya Endüstrisi: Gıda, petrokimya ve ilaç sanayinde sıvıların ısıtılması veya soğutulması amacıyla kullanılır.