Műszaki hőtan II.

1. Hőközlés – Alapfogalmak Hővezetés és hősugárzás Műszaki hőtan II.

2. Időben állandósult hővezetés. Bordák és rudak hővezetése

3. Hőellenállás Analóg a villamos ellenállással: Meghatározása különböző hőterjedési módokra (jelölések köv. dia): - hővezetés Furier-egyenlet: megoldva t(x)-re - síkfalra: =rendezve - csőfalra: = rendezve - gömbhéjra: =rendezve - hőátadás: Newton egyenlet: rendezve

4. Vezetéses hőellenállás t(r) t(r) t(x)

5. Hőellenállás-hálózat Összetett hővezetéses rendszerek leképezése

6. Kontakt hőellenállás Nem tökéletesen érintkező felületek

7. Hőellenállás összetett folyamatra(hőátadás – hővezetés - hőátadás)

8. Hőellenállás-hálózat (henger) Hengeres geometria leképezése hőellenállásokkal

9. Hőellenállás-hálózat (gömb) Gömbhéj geometria leképezése hőellenállásokkal Meleg közeg Hideg közeg + Rtot= +

10. Bordák és rudak hővezetése A borda alkalmazásának előnyei bordázatlan felület bordázott felület

11. A természet példái Stegosaurus

12. A természet példái Bordás krokodil

13. A természet példái Elefánt

14. Háztartási példa Füles csésze és kiskanál Lemezbordás radiátor

15. Műszaki gyakorlat apróbordás autóhűtő (hőcserélő) hőcsöves hagyományos

16. Bordák és rudak hővezetése Borda kialakítások és alkalmazások

17. Bordák és rudak hővezetése Borda alaptípusok

18. Bordák és rudak hővezetése A borda hőfokeloszlásának differenciálegyenlete

19. A borda hőfokeloszlásának differenciálegyenlete ahol Δt a borda túlhőmérséklete hőm. megváltozása a dx szakaszon: ezzel a távozó hőáram: Paláston leadott hőáram:

20. A borda hőfokeloszlásának differenciálegyenlete Paláston leadott hőáram: vagy ahol rendezve: bevezetve: Általános megoldás:

21. Bordák és rudak hővezetése A borda hőfokeloszlásának peremfeltételei

22. Az állandó keresztmetszetű rúd- és lemezbordák hőfokeloszlása és hőárama (segédlet)

23. Bordák és rudak hővezetése Jelleggzetes bordakialakítások

24. Időben változó hővezetés

25. Időben változó hővezetés Hővezetés általános differenciálegyenlete

26. Időben változó hővezetés A hővezetés általános differenciálegyenlete Entalpiaváltozás: Hőáram különbözetek:

27. Időben változó hővezetés Az energiamérleg differenciális formában: A hővezetés általános differenciálegyenletének koordináta rdsz-től független alakja: és egyike sem zérus, továbbá ha független a hőmérséklettől: továbbá bevezetve:

28. Időben változó hővezetés Peremfeltételek Dirichlet-féle Neumann-féle konvektív

29. Időben változó hővezetés További peremfeltételek • adiabatikus (szigetelt) felszín • konvekció és sugárzás együttese • hősugárzás • érintkező szilárd felületek • …

30. Időben változó hővezetés Hőmérsékleteloszlás különböző peremfeltételek mellett koncentrált paraméterű kezelés (Bi<0,1)

31. Időben változó hővezetés Hasonlóság feltételei: • a leíró differenciálegyenletek dimenziótlan alakja azonos • geometriai körülmények hasonlóak, egyszerű geometriai transzformációval azonossá tehetők a geometriák • kezdeti feltételek dimenziótlan alakja azonos • peremfeltételek dimenziótlan alakja azonos

32. Időben változó hővezetés Dimenziótlanítás dimenziótlanítás Hasonlóságot biztosító mennyiségek

33. Időben változó hővezetés Megoldás szorzat szeparációs módszerrel Figyeljük a táblát!

34. Időben változó hővezetés Sík fal lehűlése – harmadfajú peremfelt.

35. Időben változó hővezetés Dimenziótlan megoldás  Heisler diagram (sík fal, közép) Első közzététel: M. P. Heisler, Transactions ASME, 69, 227-236, 1947

36. Időben változó hővezetés Kiegészítő diagramok hely szerinti korrekció leadott, ill. felvett hő

37. Véges kiterjedésű testek Téglatest Henger