Cserefelület

Egy hőcserélő felületet ismertet, felülete , amely az ülés egy átadása véletlenszerű számít belül fiziológiás csoportból közös termikus forgatási erőt vagy semleges energia, amely cserék mágneses hullámok. Lehet, hogy:

áteresztő fal, amely lehetővé teszi az anyagátadást;
lezárt fal, amely lehetővé teszi a hőátadást.

Átjáró fal, amely lehetővé teszi az anyagátadást

Ez a fal lehet nagyon vékony, egyszerű vagy behatolt. Ez az ozmózis jelenségek székhelye, de számíthat a szervezet és a környezeti környezet hőcseréjére is.

Zárt fal, amely biztosítja a hőátadást

Ez a fal jelentős hőátadást tesz lehetővé, vagy annak helyet foglal el két folyadék között , amelyek közül az egyik melegebb, mint a másik. Ez az átvitel a forró vagy hideg folyadék és a szilárd fal közötti konvekcióval és az utóbbin keresztüli vezetéssel történik. A fal sajátos felülete lehet egyszerű, lapos vagy nagy, hajtások vagy elágazások által. Az anyag kénytelen a felszínén haladni, így az átadott hőáram maximális.

Lapos felület

A következő meghatározások homogén és izotróp, falfelületen (például falon) keresztül történő hőátadást írnak le, felülete , vastagsága és állandó hővezető képessége , két mozgó közeget elválasztva. A hő a meleg hőmérsékletű közeg és a hideg hőmérsékletű közeg között a falon át kerül. Feltételezzük, hogy ezek a hőmérsékletek, valamint a hő- és folyadékkonvekció együtthatói állandóak és egyenletesek az érintkező felületekhez képest. $S$ $e$ ${\ lambda}$ ${\ displaystyle T_ {c}}$ $T _ {{f}}$ ${\ displaystyle h_ {c}}$ ${\ displaystyle h_ {f}}$

Konvekciós a forró folyadék által szabályozott hőmérsékleti együtthatója konvekció (a watt per négyzetméter-Kelvin ), amely lehetővé teszi, hogy meghatározza a termikus ellenállás a konvekciós , a kelvin per watt . ${\ displaystyle {hc}}$ ${\ displaystyle R_ {cv} = {\ frac {1} {h_ {c} .S}}}$
A hideg folyadékban a konvekciót a hőkonvekció együtthatója határozza meg (watt / négyzetméter-kelvin), amely lehetővé teszi a konvekció hőellenállásának meghatározását kelvinek / wattban. ${\ displaystyle {hf}}$ ${\ displaystyle R_ {cv} = {\ frac {1} {h_ {f} .S}}}$
A vastag szilárd falon keresztüli vezetést a hővezetési tényező ( watt / kelvin-méter ) szabályozza, amely meghatározza a vezetési hőellenállást kelvins / wattban. $e$ $\ lambda$ ${\ displaystyle R_ {co} = {\ frac {e} {\ lambda .S}}}$

A hőcserélő felületen átáramló, wattban kifejezett hőáramot a következő képlettel kapjuk meg: ${\ Phi}$

${\ displaystyle {\ Phi} = {\ frac {T_ {c} -T_ {f}} {{\ frac {1} {hc.S}} + {\ frac {1} {hf.S}} + { \ frac {e} {\ lambda .S}}}}}$

A gyakorlatban a fal két oldalán levő cserealapok nem azonosak. Ezért a képletbe két felületet és . Hasonlóképpen, a fém csere falak hőcserélők, például vannak bevonva eltömődését film álló skála betétek és a szennyeződést, amelyek alacsony hővezető képest, hogy a fém, és ennélfogva további termikus ellenállások ellentétes a csere. A különböző folyadékok szennyeződési ellenállásait meghatároztuk. ${\ displaystyle Sc}$ ${\ displaystyle Sf}$

Hengeres felület

Gömb alakú felület

Cserélje fel a felületeket

Specifikus felület

A fajlagos felület egy tárgy tényleges felületére vonatkozik, szemben a látszólagos felülettel. A fajlagos felület különféle eszközökkel történő növelésével a cserefelület is megnő.

Az élő organizmusokban pórusokról, szőrszálakról, alveolusokról, villiákról és mikrovillusokról, invaginációról beszélünk.
A hőcserélőkben uszonyokról vagy csövekről beszélünk.

Példák a biológiai cserefelületre

A bőr, mint cserefelület, különféle átviteli mechanizmusok székhelye. A verejték szekréciója részt vesz a testhőmérséklet szabályozásában. A hőmérséklettel együtt növekszik, és felületi párolgása révén lehűlést okoz. A bőrlégzés általában befejezi a tüdő légzését vagy kopoltyúját. A bőr szőrösségével hőcserélő felületként is működik.
A tüdőben a hörgőfának és az alveolusainak , a kopoltyúkhoz hasonlóan , kiterjedt cserefelület van , amelynek szerepe a létfontosságú gázok cseréje.
Az emésztőrendszer bolyhai és mikrovillusai megnövelik cserefelületét, lehetővé téve a tápanyagok átjutását a keringési rendszerbe .
A növények gyökerein lévő nedvszívó szőrszálak jelentős cserealapot képeznek a növény és a talaj között.
Általánosságban elmondható, hogy a növényekben a sejtfalak , a baktériumfalak bizonyos szűrési és ozmoregulációs mechanizmusok székhelyei a turgor eredeténél .

Példák a hőcserélő felületre

A homeoterm élő szervezetekben a bőr hőcserélő felület a külső környezettel. Bizonyos szervek konformitása vagy szőrösödése lehetővé teszi a termolízis (az elefántokban lévő szőr), vagyis a felesleges hő vagy egyes további alacsony hővezető képességű rétegek , a tollak vagy a szőrzet elvezetését , l ' hőszigetelés .
A császár pingvinek, akik nem tudják bármilyen elképzelés területekkel csoport együtt egy teknős , hasonlóan megalakult a római legionáriusok. Ez a „társadalmi szabályozási magatartás” lehetővé teszi számukra, hogy csökkentse cserefelületét és csökkentse az energiafelhasználás szintjét. Az összebújás vagy összegömbölyítés lehetővé teszi az állat számára, hogy a hideggel szemben csökkentse hőcserélő felületét. A karok szétszórása rázással növeli a hőcserélő felületet és elősegíti a hőelvezetést.
A tüdő egy cserefelületet is képez, és sokat jelent egy állat vagy egy ember hőcseréjében a környezettel, amelyben elhelyezik.
A hőcserélő olyan eszköz, amely lehetővé teszi a forró folyadék áramlását, hogy hőjét a hideg folyadék áramlásához adja, anélkül, hogy a folyadékok összekeverednének, ami a hőcserélő felületén keresztül történik. A radiátorok , a kazán , a hűtőtorony , a hűtőbordák , a kondenzátorok a lehető legnagyobb cserealap alapján működnek szellőztető rendszerrel vagy anélkül, vagy fújva.
Az épület hőtechnikájában a falak, például a tetőszakaszok stb. a falak kifejezés alá csoportosítva alkotják az épület burkolatát és annak a külső környezettel való kicserélő felületét. A hőszigetelés célja a falakon keresztüli hőáramlás csökkentése.

Kiterjesztéssel az interfész

Lásd is

Megjegyzések és hivatkozások

Ana-Maria Bianchi, Yves Fautrelle, Jacqueline Etay. Termikus transzferek. PPUR politechnikai sajtók, 2004. Konzultáljon online
Hőcserélők. E Rouland. Roueni Egyetem. Konzultáljon online
Edouard Bard, Ofer Bar-Yosef. Az éghajlattal szemben álló ember: éves szimpózium. Odile Jacob, 2006. Konzultáljon online