t 2 Hőcsere folyamatok ( Műv-I o. ) Minden hővel kapcsolatos művelet veszteséges - nincs tökéletes hőszigetelő anyag,

Átírás

1 Hősee folyamaok ( Műv-I o. ) A ménöki gyakola endkívül gyakoi feladaa: - a közegek ( folyadékok, gázok ) Minden hővel kapsolaos művele veszeséges - nins ökélees hőszigeelő anyag, hűése melegíése a hő megaása hőelvonás hőközlés ne legyen hősee hőszigeelés A közegek ( szükségszeűen a melegebb és a hidegebb közöi ) Hőseéje A hősee eszköze, megvalósíásának színee a hőseélő (beendezés) -a hő nem áolhaó ( kolálan ideig ) A hővel kapsolaos evékenységeinek soán (is) az enópia növekedés elkeülheelen A könyezee való haása haásai közismeek. : -emisszió: CO, NO x, SO, po, -a könyeze hőszennyezése.sb. Minden enegiamegakaíás egyben KÖRNYEZETVÉDELMI TEVÉKENYSÉG IS lehe! A gyakolai él: - Hőközlés, (melegíés, hevíés) -Hőelvonás, (hűés, kondenzálaás, elpáologaás) -Hőáamlás sökkenése (hőszigeelés) Felülei hőseélők ( Rekupeáook ), a közegek keveedésé nem engedhejük meg > Szilád fal A hőközlés, hőelvonás beendezései a hőseélők. Hőseélők: Felülei hőseélők ( Rekupeáook ) Közvelen keveedéses Regeneaív A szokásos jelölés: az index mindig a nagyobb hőméséklee jelöli : ávi, ászámazao, ábosáo hőáam, s J [ W ] hőeljesímény Közvelen keveedéses: Pl. meleg levegő befúvása (fűés), különböző hőmésékleű folyadékok elegyíése Számíásai az egyszeű keveéses feladaoka vezeheők vissza, alapja az enegia ( hő ~ ) megmaadásán alapul. Regeneaív hősee: A öle felmelegíése Hőközlés Pl: foó füsgáz, öle Nagy hőkapaiású, hőáoló képességű anyag pl Hővisszanyeés, az ellenáamú közeg hőméséklee nő

2 Felülei hőseélők Egyenáamú, ső a sőben hőseélő: ső köpeny sőoldal köpenyoldal Az áamlási iányok szein Ellenáamú, ső a sőben hőseélő: m& p m& kg s p A hidegebb közege p A mindenkoi belépő jelölése p A mindenkoi kilépő jelölése A[ m ] p p Egyéb anyagjellemzők: pl. ρ, η.mindig udni kell melyik hőméséklee (nyomása) vonakozik. m& p m& kg s p [ m ] A p p p Jelölések: Alsó index: mindig a melegebb közege Alsó index: mindig a hidegebb közege Felső index: mindig a belépő közege Felső index: mindig a kilépő közege vonakozik Pl. : a hidegebb közeg () kilépő ( ) hőméséklee p m& p m& kg s p [ m ] A p p p A : a hőáadó felüle (gyakan sak számíással haáozhaó meg! ) Anyagjellemzők: az ado, pl. belépő hőmésékleen p, vagy valamilyen vonakozaási hőmésékleen: p, pl. a BE + KI / álaghőmésékleen. p A A felülei hőseélők alapegyenlee & [ W ] Q : kiseél hőeljesímény [ W ] k Δ : hőávieli ényező, J s. m ΔK : a hőáadó felüle, [m ] : a hőleadó és hőfelvevő közeg közöi álagos hőméséklekülönbség [ K ] Egyenáam eseén: Hőmésékle lefuás a hőseélő hossza (felülee ) menén: n Vizsgálaa, meghaáozásának leheőségei: A közegek áamlási iányának jelölése! k A l

3 A hőseélőben a közegek hőméséklee válozik! => sak egy álagéék lehe! n nagyobb i k A l Δ : a helyi éékek (számío) álaga, be és ki Δ i A be és kilépésnél méheők!! ismeeében, az álag kiszámíhaó kisebb Hőmésékle lefuás a hőseélő hossza (felülee ) menén, ellenáam eseén n k A l n i k A l Egyen- és ellenáam eseén: ln n = n k = n ln k ln k A l A melegebb közeg kondenzálódik: n KOND ln k A l Meghaáozása. Keeszáamú hőseélők ( pl. léghűők, léghevíők ). Vegyesáamú hőseélők

4 . Keeszáam Vegyesáamú hőseélő: Az ávi hőáam vizsgálaa: : Kiseél hőeljesímény [ W ] A magasabb hőmésékleű közeg álal LEADOTT Az alasonyabb hőmésékleű közeg álal FELVETT = ( = 0) VESZTESÉG V = f ( hő _ szigeelés )? m& ( p ) = m& p( ) A fajlagos hőaalom álagos nagysága a aományban! p + Éékei a hőmésékleen helyeesíendők! Enalpia ( hőaalom ) válozás segíségével: h = p = O d P anyagjellemző, Sionáius hősee eseén: Q & = f (τ ) = állandó Insaionáius hősee : ( h h ) = m& ( h ) m & h álalában P = f ()!, hőmésékle függvény! A számíás sak a végállapookól függ A számíás egyszeűbb, Fázisválozás eseén: ponosabb Q & = m & KONDENZÁCIÓ τ Q = Qd & τ 0 A τ idő ala ászámazao hőmennyiség [J] τ Q τ = Qd & τ τ 0

5 Hőseélő szekezeek: Meev sőköeges hőseélő Bevezeő kama Csőköeg Kivezeő kama Teelőlemezek haása A hőávieli ényező éelmezése k = aányossági ényező? = bonyolul függvény? = analiikus úon számíhaó? = sak méési eedményekből? Elemi hőejedési folyamaokból számíhaó: = állandó MÉRHETŐ Hőmésékle lefuás a fal könyezeében Meev fal = állandó Az elemi hőejedési folyamaok. Hővezeés (kondukió). Hőáadás (hőkonvekió) 3. Hősugázás AZ ÁTVITEL MÉRHETŐ Az összefüggés jelenősége: méheő (hőméséklei) éékekből számíhaó az ávi hőáam, az elemi hőejedési lépések megkeülésével!

6 = állandó = állandó Áadás vezeés Áadás Az elemi hőejedési folyamaok: =.gad Valamely es bámely ponján a eszőleges iányú hőáamsűűség aányos az ezen iányú negaív hőmésékle gadienssel. Aányossági ényező az. J W : hőáamsűűség sm m Hővezeési ényező: (anyagjellemző!) Q J J W = = = = = gad A τ. m m.s. ΔK m. ΔK.s. ΔK l m gad =? Álalánosan a hőméséklemező leíása: = ( x, y, z, τ ) Saione eseben: = ( x, y, z) A hőméséklemező kiünee iányai az izoemák nomálisai! : Iánya: max. iányába Nagysága: hőmésékle válozás egységnyi hosszon n A hővezeés diffeeniálegyenlee: = a. τ Hődiffuziviás, hőméséklevezeési ényező: τ Saione eseben: = 0 a 0 Megoldandó: 0 = x Laplae-opeáo + y a =. ρ 0 = a. + z = 0 x + y + z = 0 Ha sak az x iányú hővezeés vizsgáljuk a megoldás egyszeű: = 0 x

7 Sík fal hővezeése: Izoemikus, páhuzamos felüleek eseén a Fouie-összefüggés lényegesen leegyszeűsödik: = falvasagság Megoldandó: d = d = = x + 0 Haáfeléelek: x Ha x = 0, = => = d = 0 x Ha x =, = => = =. + = ( ) Hőmésékle lefuása a sík falban. Keessük az: Ismejük: = f (x) = x + = Behelyeesíve: ( x) =. x Egyenes egyenlee! függvény Az előző összefüggés szein: = ( ) 0 Hőmésékle lefuása a sík falban. = falvasagság ( ) = x Többéegű sík falak hővezeése ( a éegek száma n ): Hengees fal hővezeése: A belső és külső fal felülee nem egyenlő! (álalában a sövek) Haáfeléelek: > n+ A szokásos foma: 3 3 = A n ( ) x n + i i L A Fouie összefüggés: =. πl d d d πl Ha: =, = ; =, = A hőáam: =. A = πl d πl = d = d πl( ) ln = d d

8 Az összefüggés endezve: ( ) L π = ln Gyakan m hossza adjuk meg, L=. L A hőmésékle lefuás logaimikus (ln) Több éegű (szoosan illeszkedő) hengees fal hővezeése: n n+ n éeg eseén: L = n ( ) πl ln i n+ i+ i