حرارتی گُنجائش اور حرارت کی منتقلی کا گُنجائش

Thread Content

ایک، حرارت منتقلی کا گُنّاں α: نیوٹن کے تبریدی قانون کے مطابق: dQ = αA△t۔ حرارت منتقلی کے گُنّے α کی اکائی W/(m² * ℃) ہے۔ حرارت منتقلی کے گُنّے کا فزیکل مطلب یہ ہے کہ، فی یونٹ وقت میں، فی یونٹ حرارت منتقلی کے رقبے پر، جب درجہ حرارت میں 1K کا فرق ہوتا ہے، تو کتنی حرارت منتقل ہوتی ہے۔ تجربات سے پتا چلا کہ حرارت منتقلی کے عوامل میں درج ذیل شامل ہیں: ① مائع کی رفتار: حرارت منتقلی کے دوران، حرارت کی منتقلی کا عمل بالخصوص “حرارتی تبادلے” کے ذریعے ہوتا ہے۔ واضح طور پر، بہاؤ کی رفتار میں اضافہ سے حرارت کی منتقلی کی سطح پتلی ہو جاتی ہے، جس کی وجہ سے α کی قیمت بڑھ جاتی ہے، اور اس طرح حرارت کی منتقلی کا عمل تیز ہو جاتا ہے۔ ②مائع کی حرکت کی صورتحال: کیا قدرتی حرکت کا استعمال کیا جائے، یا مجبوری کے ذریعہ حرکت دی جائے۔ واضح ہے کہ جب جبری ہوائی بہاؤ ہوتا ہے، تو مائع کی رفتار قدرتی ہوائی بہاؤ کے مقابلے میں زیادہ ہوتی ہے۔ 　③مائعات کی اقسام ； مائع، گیس، بخار۔ 　　 ④مائعات کی خصوصیات: ان میں سے جو خصوصیات زیادہ اثر ڈالتی ہیں، وہ مائع کی حرارتی گنجائش، حرارت کی منتقلی کا گُنّا، کثافت، اور چپچپاہٹ وغیرہ ہیں۔ جیسے، اگر کسی مائع کا حرارت منتقل کرنے کا گُنّا زیادہ ہو، تو حرارت منتقل ہونے والی سطح پر پیدا ہونے والی رکاوٹ کم ہو جاتی ہے، اور حرارت منتقل کرنے کی صلاحیت بھی زیاد زیادہ چپچپا مائعات میں، برابر رفتار پر، Re نمبر کم ہوتا ہے؛ اس کی وجہ سے حرارت منتقلی کی سطح موٹی ہو جاتی ہے، اور حرارت منتقلی کا ضریب بھی کم ہو جاتا ہے۔ 　⑤حرارت منتقل کرنے والی سطح کی شکل، مقام اور سائز: حرارت منتقل کرنے والی سطحوں کی مختلف شکلیں، جیسے گول ٹیوبیں، سطحی پلیٹیں، یا ٹیوب بنڈل۔ ； کیا یہ پائپ لائن کے اندر ہے، یا باہر؟ ； کیا اسے عمودی طور پر رکھنا ہے، یا افقی طور پر؟ ； اور مختلف قطر اور لمبائی بھی α پر اثر ڈالتے ہیں۔ 　　 اوپر بیان کردہ عوامل کو مدِ نظر رکھتے ہوئے، حرارت منتقلی کے ضریب α کو درج ذیل طرح کے مساوات کی شکل میں لکھا جا سکتا ہے:
α = f(u, d, ρ, μ, t, cp, …)

مختلف حرارت منتقلی کے عملوں میں فرق ہوتا ہے، اور α کو متاثر کرنے والے عوامل بھی مختلف ہوتے ہیں۔ عام حرارت منتقلی کے عملوں کو دو بڑی اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
1. جب مائع میں کوئی فیز تبدیلی نہ ہو تو حرارت منتقلی کے عمل:
(1) مائع کی جبری کنویکشن کے ذریعہ حرارت منتقلی؛
(2) مائع کی قدرتی کنویکشن کے ذریعہ حرارت منتقلی۔
2. جب مائع میں فیز تبدیلی ہو تو حرارت منتقلی کے عمل:
(1) بخارات کے ٹھنڈا ہونے کے ذریعہ حرارت منتقلی؛
(2) مائع کے ابلنے کے ذریعہ حرارت منتقلی۔

جب مائع میں کوئی فیز تبدیلی نہ ہو تو، گول سیدھی نلیوں میں جبری کنویکشن کے ذریعہ حرارت منتقلی کے لئے ضریب α کا تجرباتی تعلق درج ذیل ہے:
α = 0.023 * (λ/d) * (ρdu/μ)^0.8 * (cμ/λ)^b

جب مائع کو گرم کیا جاتا ہے تو b = 0.4، اور جب مائع کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے تو b = 0.3۔
(Re > 10000، 0.7)