過渡伝導または非定常伝導

過渡伝導の概要

非定常伝導と同義である過渡伝導は、熱エネルギーが一定ではない媒体に伝達されるプロセスを指します。熱流の速度は変動し続けます。これは、媒体上で絶えず変化する熱伝達率の違いの起源によるものか、媒体の特性によるものである可能性があります。

過渡的な熱伝導の例には、定常状態の伝導で終わらないあらゆる形態の熱伝導が含まれます。たとえば、低温の重い液体に浸された熱い銅球。

以下の説明では、いくつかの過渡伝導に関する質問とすべてのコア コンセプトに取り組みます。

過渡熱伝導の意味

過渡伝導は、体の温度に変化がある段階と呼ばれます。用語自体から暗示されるように、一時的とは非定常を意味します。したがって、過渡伝導とは、物体内の任意の場所で温度が時間とともに変化するプロセスを指します。

非定常伝導は、物体内の時間に対する温度の依存性を指す別の用語です。これらの状況は通常、物体の温度が大幅に変化したときに発生します。

システムは、温度に関して時間的に変化しない分布の状態に達する可能性は決してありません。この状況は通常、内部熱の生成が速すぎて温度平衡に達しない場合に発生します。

過渡伝導の応用

過渡伝導の主な用途には、次のものがあります。

• アイロン

電気アイロンは、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する役割を果たす加熱コイルで構成されています。スイッチがオンになると、要素からの既存の熱エネルギーが隣接する物体に伝達され、鉄の加熱された金属ベースが物体に熱を伝導します。

電気アイロンのハンドルは絶縁材料でできているため、温度が大幅に上昇することはありません。

• 冠動脈ステントのクエンチング

これは、過渡伝導のもう 1 つの重要なアプリケーションです。ステントは、閉塞した動脈を開いて血液の流れを維持するために使用される重要な医療機器です。

さて、製造工程を見てみると、金属を高温で長時間保持した後、冷却します。このプロセス全体がシミュレーションの現象を使用します。

集中システム分析

熱伝達解析に関する限り、熱伝達が行われている間、ボディは内部で均一な温度を持つランプの役割を果たすことがあります。熱伝達解析はこの考え方を利用しているため、集合体の温度は時間の関数としてのみ考えることができます。この機能は、集中システム解析として知られています。

この解析の主な利点は、熱伝達の問題の特定のカテゴリをより正確に単純化する絶好の機会を提供することです。これとは別に、温度の上限と下限に達すると、熱伝達量を理解するのにも役立ちます。

集中システム分析の基準

集中システム解析は、伝熱解析を理解するためのフレームワークを提供することに成功しています。最初の基準は、

Bi =体の表面での対流 / 体内の伝導

高温の流体が固体を加熱すると、熱は最初に固体に伝導され、次に同じオブジェクト内に伝導されます。ここで、ビオ数とは、体内に存在する内部抵抗と、その外部抵抗に関する熱伝導との比を指します。したがって、体内に存在する熱伝導と温度勾配に対するわずかな抵抗を表しています。

集中系における熱伝達に関する注意事項

任意の熱伝達プロセスにおいて、不十分に構築された地上輸送システムは体内の伝導不良につながります。同様に、表面に過密がある場合、集中システム解析は適用できません。ここでは、物体から比較的低温の周囲への熱伝達を例として取り上げることができます。温度差によって起こるのですが、このエネルギーはもともと地表付近から発生しています。したがって、表面の本体近くの温度が低下します。

この状況は通常、体の外側と内側の領域の間に存在する温度勾配が作成されるシナリオを作成します。結果として生じる 2 つの領域間の温度差により、熱伝達が可能になり、体の領域間の温度差が最大になります。

したがって、温度差は、表面から熱を遠ざける周辺領域の能力と比較して、物体が外表面に熱を伝導する能力に大きく依存します。

結論

結論として、過渡伝導は、私たちの日常生活におけるいくつかの実用的な例を研究する上で重要な概念であり、それが化学の基本概念とどのように関係しているかを示しています。ランプ システム解析は、過渡伝導のアプリケーションと特定の基準を使用したその幅広いアプリケーションを理解する上でも重要な役割を果たします。このシステムは、関連する複雑な詳細を理解するために、熱伝達に関するいくつかのコメントによってさらにサポートされています。これらの中心的な概念を理解することは、過渡伝導への導入と、それがさまざまな分野にどのように関連するかを関連付けるのにも役立ちます。