Etiket Arşivleri: Isı Transferi

Isı Transferi Formül Kağıdı

FORMÜL KAĞIDI

 Fourier ısı iletim yasası

 Newton soğuma yasası

 Yüzeyin ışınım yayma gücü

 Düzlemsel yüzeyler için iletim direnci

 Düzlemsel, silindirik ve küresel yüzeyler için taşınım direnci

 Düzlemsel yüzeylerde toplam ısı transferi katsayısı

 Silindirik yüzeylerde iletim direnci

 Küresel yüzeyler için iletim direnci

 Silindirik yüzeylerde iç ve dış toplam ısı transferi katsayısı,

 Sonsuz Uzunluktaki Kanat için

 Kanat Ucundan Taşınım İle Isı Geçişi-Kısa Kanatcık


Isı Transfer Mekanizmaları

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI

ISI; sıcaklık farkından dolayı sistemden diğerine transfer olan bir enerji türüdür.Termodinamik bir sistemin hal değiştirirken geçen ısı transfer miktarıyla ilgilenir.

Isı transferi bilimi ise bu enerjinin ısı transfer hızıyla ilgilenir.

Isı transferi her zaman yüksek sıcaklıktaki ortamdan düşük sıcaklıktakine doğrudur.

Isı üç yolla aktarılabilir :

İletim (kondüksiyon), Taşınım(konveksiyon),ışınım (radyasyon)


Kaynak:  http://muhendis.kafkas.edu.tr/doc/personel-dosyalari/bolum-1-isi-transfermekanizmalari–7677.pdf

Isı Transferi Dersi Hazırlık Soruları ( Prof. Dr. Ayhan TOPUZ )

ISI TRANSFERİ DERSİ HAZIRLIK SORULARI

1. Boru ve gövde çapları sırasıyla 1.0 cm ve 2.5 cm olan ince duvarlı çift borulu uzun bir ısı değiştirici, soğutucu-134a’yı 20°C’deki suyla yoğuşturmak için kullanılmaktadır. Soğutucu borudan h =5000 i 2 W/m ·°C taşınım ısı transfer katsayısı ile akmaktadır. Gövde içinde akan suyun debisi 0.3 kg/s olduğuna 2 göre, bu ısı değiştiricinin toplam ısı transfer katsayısını bulunuz. (Cevap: 2020 W/m ·°C) 2. Çift borulu paralel akışlı bir ısı değiştirici, soğuk musluk suyunun sıcak su ile ısıtılmasında kullanılmaktadır. Sıcak su (c :4.25 kj/kg · °C) boruya 85°C’de 1.4 kg/s debi ile girmekte ve 50 °C’de p çıkmaktadır. Isı değiştirici iyi yalıtımlı değildir ve sıcak akışkanın verdiği ısının %3’ü ısı değiştiriciden kaybolmaktadır. Eğer ısı değiştiricinin toplam ısı transfer katsayısı ve yüzey alanı sırasıyla 1150 2 2 W/m ·°C ve 4 m ise, soğuk suya ısı transfer hızını ve bu ısı değiştirici için logaritmik ortalama sıcaklık farkını bulunuz. 3. Çift borulu, paralel akışlı bir ısı değiştirici suyu (c :4180 j/kg·°C) 0.2 kg/s debide 25°C’den 60°C’ye p kadar ısıtacaktır. Isıtma 140°C’de 0.3 kg/s kütle debisi olan jeotermal su (c :4310 j/kg·°C) ile p desteklenecektir. İç boru ince duvarlı ve 0.8 cm çaplıdır. Eğer ısı değiştiricinin toplam ısı transfer 2 katsayısı 550 W/m ·°C ise istenen ısıtmayı sağlayacak gerekli ısı değiştirici uzunluğunu bulunuz. 4. Bir gövdede ,ç çapı 1.2 cm ve uzunluğu 2 m olan 24 boruya sahip bir gövde borulu, yağ-su ısı değiştiricisinde toplam ısı transfer katsayısını belirlemek amacıyla bir deneme yapılmaktadır. Soğuk su (c :4180 j/kg · °C) borulara 20°C’de 3kg/s hızla girmekte ve 55°C’de çıkmaktadır. Yağ (c :2150 j/kg · p p °C) gövde kısmından akmakta, 25°C’den 45°C’ye soğutulmaktadır. Boruların iç yüzey alanını esas alarak, bu ısı değiştiricinin U toplam ısı transfer katsayısını bulunuz. i 5. Çift borulu ters akışlı bir ısı değiştirici, 20°C’de girip 55°C’de çıkan soğuk su (c :4180 j/kg·°C) ile 3.5 p kg/s debi ile akan etilen glikolü (c :2560 j/kg·°C) 80°C’den 40°C’ye soğutmaktadır. Boru iç yüzey alanı p 2 esaslı toplam ısı transfer katsayısı 250 W/m ·°C ise; a. Isı transfer hızını b. Suyun kütle debisini c. Borunun iç taraftaki ısı transfer yüzey alanını bulunuz. 6. Su (c :4180 j/kg·°C) boru iç çapı 2.5 cm olan çift borulu, ters akışlı bir ısı değiştiriciye 17°C’de 3kg/s p debi ile girmektedir. Su, gövde içinde 120°C’de yoğuşan buhar (hfg:2203 kj/kg) tarafından ısıtılmaktadır. 2 Eğer ısı değiştiricinin toplam ısı transfer katsayısı 1500 W/m ·°C ise suyu 80°C’ye kadar ısıtmak için gerekli boru uzunluğunu bulunuz. 7. Duşa giden soğuk su, (c :4180 j/kg·°C) ince duvarlı, çift borulu, ters akışlı bir ısı değiştiriciye 15°C’de p 1.25 kg/s hızla girmekte ve 100°C’de 3 kg/s hızla giren sıcak suyla 45°C’ye kadar ısıtılmaktadır. Eğer 2 toplam ısı transfer katsayısı 880 W/m ·°C ise ısı değiştiricinin ısı transfer hızını ve ısı transfer yüzey alanını bulunuz.

8. 0.3 kg/s debisinde motor yağı (c :2100 j/kg·°C) 2 cm çapında ince duvarlı bakır bir boruda 130°C p sıcaklıkta dışarıda yoğuşan buhar ile 20°C’den 60°C’ye ısıtılacaktır. Toplam ısı transfer katsayısı 650 2 W/m ·°C için ısı transfer hızı ve gerekli boru uzunluğunu hesaplayınız. (Cevap: 25.2 W ve 7 m) 9. 20°C’de 0.3 kg/s debisindeki gliserin (c :2400 j/kg·°C) 60°C’de etilen glikol (c :2500 j/kg·°C) ile ince p p duvarlı çift borulu paralel akışlı bir ısı değiştiricide ısıtılmaktadır. Isı değiştiricinin çıkışında iki akışkan 2 arasındaki sıcaklık farkı 15°C’dir. Eğer toplam ısı transfer katsayısı 240 W/m ·°C ve ısı transfer yüzey 2 alanı 3.2 m ise a. Isı transfer hızını b. Gliserinin çıkış sıcaklığını c. Etilen glikolün kütle debisini bulunuz. 10. Hava (c :1005 j/kg·°C) fırına girmeden önce çapraz akışlı bir ısı değiştiricide sıcak egzoz gazları ile p 3 önceden ısıtılmaktadır. Hava ısı değiştiriciye 95kPa ve 20°C’de 0.8 m /s hacimsel debi ile girmektedir. Yanma gazları (c :1100 j/kg·°C) 180°C’de 1.1 kg/s debi ile girmekte ve 95°C’de çıkmaktadır. Toplam p ısı transfer katsayısı ve ısı transfer yüzey alanının çarpımı UA = 1200 W/°C’dir. İki akışkanında s karışmadığını kabul ederek ısı transfer hızını ve havanın çıkış sıcaklığını hesaplayınız. 11. 2 gövde geçişli, 12 boru geçişli bir gövde-borulu ısı değiştirici, borulara 4.5 kg/s debideki suyu (c :4180 p j/kg·°C) 20°C’den 70°C ’ye ısıtmak için kullanılmaktadır. Isı, gövde tarafına 10 kg/s debide 170°C’de giren sıcak yağ (c :2300 j/kg·°C) ile sağlanmaktadır. Boru tarafındaki toplam ısı transfer katsayısı 350 p 2 W/m ·°C ise bu borudaki ısı transfer yüzey alanını bulunuz. 12. 2 gövde geçişli, 8 boru geçişli bir gövde-borulu ısı değiştirici, borulara 2.1 kg/s debili etil alkolü (c :2670 p j/kg·°C) 25°C’den 70°C’ye ısıtmak için kullanılmaktadır. Isıtma gövde tarafına 90°C’de giren ve 45°C’de çıkan su (c :4190 j/kg·°C) ile yapılmaktadır. Eğer toplam ısı transfer katsayısı 950 (c :4180 p p 2 W/m ·°C) ise ısı değiştiricinin ısı transfer yüzey alanını bulunuz.

Kaynak: http://gida.muhfak.akdeniz.edu.tr/_dinamik/31/378.pdf