ورود به جرقه

دانلود ویژه

پــی دی اف آمــوزش

روش های انتقال حرارت

رایـگان
دوشنبه, 11 مرداد 1395 18:43

 

انتقال حرارت از جسمی به جسمی دیگر هنگامی انجام می شود که بین آن ها اختلاف دما وجود داشته باشد. اگر جسم با محیط اطراف خود هم دما باشد بین جسم و محیط، انتقال گرما وجود نخواهد داشت. انتقال حرارت همواره از جسم با دمای بیشتر به جسم با دمای کمتر بوده و هرگز در جهت عکس صورت نمی گیرد. از این جهت می توان گرما را به آبی تشبیه نمود که ازیک مخزن در ارتفاع بالاتر به طرف مخزن در ارتفاع پایین تر جریان می یابد.


1- انتقال حرارت به طریق هدایت (Conduction)

 در این روش اتمها و مولکولها بدون اینکه تغییر مکان یابند انرژی گرمایی را منتقل می کنند و مولکولهایی که در تماس با شعله می باشند ، انرژی دریافت کرده و بر سرعت ارتعاش آنها افزوده می شود و در اثر برخورد با مولکولهای مجاور مقداری از این انرژی را به آنها داده و سبب نوسان آنها می گردد و در نتیجه هریک از مولکولها بدون اینکه تغییر مکان دهند انرژی را به مولکول های بعدی منتقل می کنند و گرما از یک طرف به طـرف دیگر منتقل می شود . عمل هدایت در آتش سوزی ها ممکن است از طریق ستونهای فلزی و یا تیرک های ساختمان از مکانی به مکان دیگر حرارت را انتقال دهد و موجب آتش سوزی در آن قسمت گردد و جهت جلوگیری از این عمل باید توسط مواد ایزوله میزان انتقال حرارت را کاهش داد .

2- انتقال حرارت به طریق هم رفت ( Convection )


همرفت یعنی انتقال گرما همراه با انتقال ماده یا بعبارت دیگر گرما بصورت جابجایی و چرخشی در گاز یا مایع انتقال می یابد . هرگاه جریان سیال با کار کردن پمپ یا یک دمنده تسریع شود همرفت را واداشته یا اجباری می گویند ( مانند رادیاتور یا شوفاژ ) .انتقال حرارت اما اگر ناشی از کاهش چگالی در محل گرم به علت انبساط گرمایی باشد آن را همرفت آزاد می گویند .
بنابراین گرمای ایجاد شده از یک بخاری توسط هدایت به هوا منتقل شده و هوای گرم شده از طریق همرفت مناطق دورتر را گرم نموده و گرمایی که از این هوا به مواد دیگر منتقل می شود از همان طریق هدایت می باشد . در آتش سوزیها گازها و هوای گرم با عمل همرفت از طریق راهروها و راه پله ها و یا کانالهای آسانسور و تهویه ها موجب آتش سوزی در طبقات فوقانی می شود .

3- انتقال حرارت بطریق تابش یا تشعشع ( Radiation )


در این طریق انرژی گرمایی بصورت امواج الکترومغناطیسی مانند امواج رادیویی انتقال می یابند و سرعت انتقال این امواج همانند سرعت انتقال نور می باشد . این امواج در صورت برخورد به اجسام تیره قابل جذب هستند ولی بوسیله اجسام روشن جذب نمی گردند . خطر انرژی انتقال یافته از طریق تابشی بیشتر از روش جابجایی یا همرفت می باشد زیرا یک سطح ثابت که در کنار شعله قرار گرفته تقریباً تمام امواج تشعشعی را که به آن برخورد می نمایند جذب می کند .

منابع انرژی حرارتی و روشهای اشتعال :


الف ) از طریق شیمیایی : 1- احتراق 2- خودبخود 3- تجزیه 4- گرمای انحلال
1- احتراق : در اکثر واکنشهای شیمیایی از نوع اکسیداسیون و احیاء تولید حرارت می گردد و حرارت ایجاد شده می تواند موجب اشتعال مواد ترکیب شونده یا تولید شونده از واکنش و همچنین موادی که در مجاورت وسیله انجام واکنش قرار گرفته اند بشود .
2- خودبخود : فرآیند افزایش دما بدون جذب حرارت از محیط را بعنوان گرمای خودبخود می شناسند ، گرمای ایجاد شده از این طریق در صورتی که در محیط تهویه وجود نداشته باشد و اکسیژن به مقدار کافی در محل باشد می تواند موجب ایجاد آتش سوزی گردد . گرمای ایجاد شده از طریق مذکور در بعضی موارد مانند فسفر سفید بسیار زیاد بوده و سریعاً می تواند موجب آتش سوزی گردد .
3- گرمای تجزیه : مقدار گرمایی است که در اثر تجزیه شدن ترکیباتی که به هنگام تشکیل شدن از محیط کسب کرده اند آزاد می گردد مانند نیترات سلولز و یا گاز استیلن .
4- گرمای انحلال : مقدار گرمایی است که در اثر حل شدن یک ماده در یک مایع آزاد می گردد . البته گرمای آزاد شده از این طریق بحدی نیست که بتواند سبب اشتعال سریع گردد .

ب ) تولید حرارت الکتریکی : الکتریسیته-ساکن
1) مقاومت : مقدار گرمایی که از این طریق تولید می گردد بستگی به مقدار مقاومت ، شدت جریان و زمان عبور جریان دارد و اگر حرارت تولید شده در یک مقاومت کنترل نگردد می تواند موجب آتش سوزی گردد .
2) گرمای حاصل از نشتی جریان : از آنجایی که تمام مواد عایق بصورت صددرصد در برابر ولتاژ یا جریان عایق نمی باشد هنگامی که در برابر ولتاژهای زیاد قرار می گیرند مقداری جریان از آنها عبور خواهد کرد به این گونه جریانها جریان نشتی اتلاق می شود .
3) گرمای القایی : هرگاه یک هادی در یک میدان مغناطیسی متحرک قرار بگیرد سبب ایجاد اختلاف پتانسیل بین دو سر آن شده که با در نظر گرفتن مقاومت آن مقداری حرارت در آن تولید می شود . یکی از موارد استفاده گرمای القایی عبور دادن جریان با فرکانسهای زیاد بوده که بوسیله این سیستم مواد غذایی را گرم می کنند .
4) الکتریسیته ساکن : جرقه های حاصل از این نوع در زمان بسیار کوتاه واقع شده و ادامه ندارد بنابراین این گونه جرقه برای مواد معمولی مانند چوب یا کاغذ خطری ندارد ولی برای مجاورت با گازهای قابل اشتعال خطرناک می باشد .
5) گرمای حاصل از جرقه : در یک مدار با قطع و وصل نمودن جریان چه بصورت عمد و غیر عمد ایجاد جرقه می کند و حرارت ایجاد شده از این طریق بسیار قابل توجه می باشد .


ج ) مکانیکی :
1) اصطکاک : انرژی مکانیکی مصرف شده جهت غلبه نمودن جسم بر حرکتش هنگامی که دو جسم بر روی یکدیگر قرار دارند می باشد . گرمای حاصل از لاستیک های اتومبیل یا حرکت یک طناب بر روی قرقره جزو این طبقه قرار دارد . شعله
2 ) جرقه حاصل از اصطکاک : این جرقه شامل جرقه هایی است که در اثر اصابت سریع اجسام فلزی تولید می شوند . مانند پرتاب شدن ابزار فولادی بر روی کفش های بتونی و یا کشیده شدن پاشنه فلزی کفش بر روی زمین سخت می باشد ، جرقه های ناشی از اصطکاک به این صورت تشکیل می شود که گرمای ایجاد شده در اثر اصابت سریع سبب گرم شدن ذره می شود و سپس با توجه به راحت اکسید شدن جسم ، دمای جسم موجب برافروختگی آن می گردد . بطور مثال دمای جرقه حاصل از ابزار فولادی نزدیک 2500 درجه فارنهایت و برای آلیاژ مس و نیکل با درصد کمی آهن حدود 500 درجه فارنهایت می باشد .
3) گرمای حاصل از تراکم : گرمایی است که در اثر فرده نمودن گازها آزاد می گردد این نوع گرما بعنوان اثر دیزل نامیده می شود .
د ) انرژی حرارتی هسته ای : انرژی حاصل از شکستن یا امتزاج هسته اتمها می باشد .
عمل یا فرآیند سوختن در دو مدل بصورت زیر انجام می شود :
1- نوع شعله دار Flamming Type که شامل انفجارات نیز می باشد .
2- نوع بدون شعله که شامل سوختن عمقی و برافروختگی بعضی از مواد مانند زغال سنگ ، خاک زغال نیم سوز یا فلزات قابل اشتعال است . در مورد شعله ای ماده قابل سوخت بصورت بخار یا گاز درآمده با سرعت زیاد می سوزد .

 

نوشتن دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *