بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :.
اگر دما در هر نقطه مستقل از زمان باشد ، سيستم را سيستم پايدار ، دائم و يامي ناميم و واژه يك بعدي بدين معني است كه فقط در يك بعد انتقال حرارت داريم مثلا در جهت محور ها ، براي انتقال حرارت دو بعدي فرض بر اين است كه انتقال حرارت دو بعدي مي باشد . ولي در واقعيت انتقال حرارت سه بعدي ، يعني در جهت محور ها و ها و ها مي باشد ولي براي سادگي انتقال حرارت را يك بعدي فرض مي كنيم .
فرض كنيد دو طرف يك ديوار داراي درجه حرارت متفاوتي باشد
در شكل روبرو حرارت از سمت زياد به كم خود به خود در حال حركت خواهد بود و تغييرات خطي مي باشد و علت آن اين است كه ضريب انتقال حرارت يعني مقدار ثابتي است و اگر تغيير كند ، تغييرات ، تغييرات سهموي خواهد بود .
اسلاید 2 :
ضريب هدايت حرارتي (k)يك خاصيت مهم اجسام مي باشد. ي زياد يعني اينكه جسم رساناي بسيار خوبي مي باشد ، و ي كم يعني جسم عايق مي باشد .
انرژي حرارتي منتقل شده در جامدات توسط الكترون آزاد صورت مي گيرد و انرژي از ناحيه اي با حرارت بيشتر به ناحيه اي با حرارت كمتر حركت مي كند .
اسلاید 3 :
مواد عايق به موادي گفته ميشوند كه ضريب هدايتي آنهابسياركم باشد، ضريب هدايتي آنها كمتر از مي باشد مانند :
نيروي بين مولكولي يا نيروهاي واندروالس تاثير بسيار زيادي بر مايعات دارد و همچنين فاصله
مولكولها در مايعات بيشتر از جامدات مي باشد ، در نتيجه مقدار ضريب هدايت حرارتي ، نسبتا كم مي باشد( نسبت به جامدات ) براي به دست آوردن يا ضريب هدايت از جدول و يا نمودارها استفاده مي كنيم :
اسلاید 4 :
اين خاصيت نشان دهنده سرعت پخش ، نفوذ و يا انتشار گرما در جسم است و هرچه بيشتر باشد گرما سريعتر در جسم پخش مي شود. از جدول زير استفاده كرده و مقدار را براي مواد مختلف مي خوانيم .
اسلاید 5 :
اگر مقادير فوق را در معادله انرژي قرار دهيم و تقسيم بر نماييم و به جاي مقدار آن يعني را قرار دهيم :
معادله كلي حرارت يك بعدي ناپايدار براي يك استوانه با منبع حرارتي :
اسلاید 6 :
اگر مقادير فوق را در معادله انرژي قرار دهيم و تقسيم بر نماييم و به جاي مقدار آن يعني را قرار دهيم :
معادله كلي حرارت يك بعدي ناپايدار براي يك استوانه با منبع حرارتي :
اسلاید 7 :
و اولیه(Boundary Conditions)شرایط مرزی
برای تعیین توزیع دما در یک ماده، بایستی معادله گرمای مربوطه را حل کرد. اما چنین حلی به شرایط فیزیکی موجود در مرزهای ماده و در صورت وابستگی به زمان، به شرایط موجود در زمان اولیه بستگی دارد. در حالت كلي براي حل مسائل انتقال حرارت نياز به شرايط مرزي داريم. سه نوع شرط مرزی را می توان بیان نمود.
اسلاید 8 :
سه نوع شرط مرزی که معمولاً در انتقال گرما وجود دارد، در جدول 2-1 كتاب اين كروپرا خلاصه شده اند.
اولین شرط مربوط به حالتی است که در آن سطح در دمای ثابت Ts نگه داشته می شود. این شرط معمولاً شرط دیریشله یا شرط مرزی نوع اول نامیده می شود. برای مثال، هنگامی که در روي سطح جوشش صورت گيرد. در جوشش انتقال حرارت در مايع از طريق جابجايي صورت ميگيرد بنابراين بر طبق قانون سرمايش نيوتن داريم:
اسلاید 9 :
شرط مرزي دوممربوط به حالتی است که در آن سطح شار حرارتي ثابتي نگه داشته شود. این شرط معمولاً شرط نيومن یا شرط مرزی نوع اول نامیده می شود. مانند وقتي كه يك گرم كن الكتريكي به سطحي متصل است و يا قرار دادن يك اتوي گرم بر روي يك سطح.
اسلاید 10 :
شرط مرزي سوم مربوط به حالتی است که كه انتقال حرارت جابجايي روي سطح وجود داشته باشد و معادله آن، از موازنه انرژي سطحي بدست مي آيد كه در آن شار جابجايي با شار حرارتي برابر است.
