آزمایشگاه انتقال حرارت

دستگاه‌های موجود در این آزمایشگاه:

 
دستگاه ضریب هدایت حرارتی در جامدات

ویژگی‌ها

• مطالعه اثرات سطح تماس در انتقال حرارت هدایتی جامدات
• مطالعه اثر جنس و قطر المان‌ها در انتقال حرارت هدایتی
• ترسیم منحنی‌ها، پروفیل خطی و شعاعی دما
• بررسی پروفیل‌های حالت گذرا
• بدست آوردن ضریب انتقال حرارت هدایتی در مدل‌های شعاعی و محوری

کاربرد

این دستگاه، یک دستگاه آزمایشگاهی است که انتقال حرارت را به طریق هدایت و در یک بعد (محوری یا شعاعی) مورد بررسی قرار می‌دهد.

 

توضیحات

هدایت، انتقال انرژی از ذرات پر انرژی به ذرات کم انرژی در یک ماده است که توسط فعل و انفعال بین ذرات صورت می‌گیرد. انرژی حرارتی می‌تواند به دو صورت ارتعاش شبکه ای و انتقال به وسیله الکترون‌های آزاد در جامدات هدایت شود. به دلیل اینکه مولکول‌های یک جامد نسبتا ثابت هستند و در تماس بیشتری با هم می‌باشند، هدایت حرارتی در جامدات بهتر از مایعات و گازها صورت می‌گیرد. ضریب هدایت حرارتی، کمیتی است که میزان حرارت منتقل شده در راستای عمود بر سطح جسم و به ازای یک درجه اختلاف حرارت یک متر مربع از سطح مورد نظر نشان می‌دهد.

 
دستگاه ضریب هدایت حرارتی در سیالات

ویژگی‌ها

• بررسی قوانین حاکم بر هدایت حرارتی در مایعات و گازها
• اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی سیالات در دماهای مختلف
 
کاربرد

این دستگاه، یک دستگاه آزمایشگاهی است که انتقال حرارت را به طریق هدایت و در یک بعد (محوری یا شعاعی) مورد بررسی قرار می‌دهد.

 

توضیحات

هنگامی که در جسمی گرادیان دمایی وجود داشته باشد، انتقال انرژی از ناحیه دارای دمای بالا به ناحیه دارای دمای پایین‌تر صورت می‌گیرد. انتقال حرارت توسط سه مکانیزم هدایت (Conduction)، جابه‌جایی (Convection)  و تشعشع (Radiation)  صورت می‌گیرد. انتقال حرارت به شیوه هدایت توسط مولکول‌های سازنده جسم صورت می‌گیرد. دمای هر نقطه به انرژی مولکول‌های گاز در همسایگی آن نقطه وابسته است .در صورت وجود گرادیان دما انتقال انرژی توسط هدایت در جهت کاهش دما صورت می‌گیرد. در مایعات نیز وضعیت تقریباً مشابهی اتفاق می‌افتد با این تفاوت که فاصله مولکول‌ها نزدیک‌تر بوده و فعل و انفعال مولکولی قوی‌تر می‌باشد.

 

دستگاه مبدل حرارتی پوسته و لوله

ویژگی‌ها

• آشنایی با فرآیند انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله
• بررسی تأثیر انواع جریان‌ها (همسو و غیرهمسو) در اندازه‌گیری میزان تبادل حرارت
• محاسبه ضریب انتقال حرارت کلی و راندمان در مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله
• بررسی موازنه انرژی در مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله
• برآورد اتلاف حرارت و تأثیر نرخ جریان روی انتقال حرارت در مبدل‌های پوسته و لوله
• مطالعه رابطه بین عدد ناسلت و عدد رینولدز و بررسی راندمان مبدل‌ها
• مقایسه با انواع دیگر مبدل‌های حرارتی
 
کاربرد 

مبدل حرارتی دستگاهی است که برای انتقال حرارت موثر بین دو سیال استفاده می‌شود.

 

توضیحات

مبدل‌های حرارتی در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع، خودرو، نفت و گاز و بسیاری صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. مبدل‌های حرارتی پوسته - لوله رایج‌ترین نوع مبدل‌ها در صنایع نفتی و شیمیایی است که در شرایط دما و فشار بالا قابل استفاده است. این مبدل‌ها از پوسته و دسته‌ای از لوله‌ها که درون پوسته است، تشکیل شده‌اند.

 
دستگاه ضریب انتقال حرارت تشعشعی

ویژگی‌ها

• بررسی قوانین اساسی حاکم بر تشعشع گرمایی توسط دو نوع منبع نوری و گرمایی
• نمایش قانون کیرشهف در تشعشع
• بررسی اثر قرارگیری سطوح مقابل هم در انتقال حرارت تشعشعی
• به‌دست آوردن ضریب صدور (Emissivity) برای صفحات مختلف در انتقال حرارت تشعشعی
• به‌دست آوردن اثر زاویه دید (Shape Factor) در انتقال حرارت تشعشعی
• بررسی قانون عکس مجذور فاصله در انتقال حرارت تشعشعی
• بررسی قانون لامبرت
• بررسی طول موج لامپ، جذب و انعکاس
• به‌دست آوردن ثابت استفان بولتزمن
 
کاربرد

این دستگاه برای استفاده از قانون استفان - بولتزمن در مورد تشعشع حرارتی از یک جسم سیاه در دمای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

توضیحات

تشعشع حـرارتـی یکی از روش‌های انتقال حرارت است که با مکانیزم‌های دیگر انتقال حرارت (جابجایی و هدایت) کاملاً تفاوت دارد. انتقال حرارت به طریق تشعشع در محیط خلاء نیز صورت می‌گیرد و مانند دو مکانیزم دیگر احتیاج به محیط واسطه ندارد. انتقال حرارت تشعشعی در صنایع به خصوص کوره‌ها زیاد اتفاق می‌افتد. بسیاری از فرآیندهای گرمایش، سرمایش، خشک کردن صنعتی و همچنین روش‌های تبدیل انرژی نظیر احتراق سوخت فسیلی و تشعشع خورشیدی با فرآیند تشعشع سروکار دارند. 

 

دستگاه اندازه‌گیری جابه‌جایی آزاد و اجباری

ویژگی‌ها

• مطالعه جابه‌جایی آزاد و اجباری روی المان‌های مسطح، پره‌ای و میله‌ای
• بررسی رابطه بین سرعت هوا و دمای سطح در حالت انتقال حرارت آزاد و اجباری
• بررسی رابطه بین اتلاف توان و دمای سطح
• محاسبه ضریب انتقال حرارت، بازده و نرخ انتقال گرما
 
کاربرد

این دستگاه یک دستگاه آزمایشی برای مقایسه جابه‌جایی آزاد و اجباری از سطوح پره‌دار مختلف و محاسبه ضریب جابجایی آزاد و اجباری می‌باشد.

 

توضیحات

یکی از روش‌های انتقال حرارت، روش جابه‌جایی است. این روش خود به دو صورت آزاد و اجباری انجام می‌شود. در انتقال حرارت آزاد، گردش سیال گرم یا سرد از روی سطح مورد نظر به طور طبیعی صورت می‌گیرد ولی در روش اجباری، گردش سیال از راه‌هایی چون استفاده از پمپ یا فن انجام می‌شود.

 

دستگاه چگالش

ویژگی‌ها

• آشنایی با انواع میعان قطره‎ای و فیلمی
• امکان بررسی اثر مکانیسم چگالش بر میزان انتقال حرارت
 
کاربرد

مطالعه انتقال حرارت هدایتی در فرآیند چگالش
مطالعه انتقال حرارت در فرآیند چگالش
بررسی اثر دما و فشار بر فرآیند چگالش
مشاهده میعان قطره‌ای و فیلمی
محاسبه ضریب انتقال حرارت

 

توضیحات

هنگامی که بخار در تماس با سطحی قرار بگیرد که دمای سطح کمتر از دمای اشباع بخار باشد، بخار میعان پیدا کرده، سطح را خیس می‌کند و میعانات در اثر نیروی وزن به سمت پایین جاری می‌گردند. با توجه به‌خاصیت ترشوندگی سطح، میعان به دو صورت قطره‌ای یا فیلمی رخ می‌دهد. اگر مایع سطح جامد را کاملاً خیس کند و یک لایه از مایع روی سطح را کاملاً بپوشاند، میعان فیلمی رخ می‌دهد. اما اگر مایع ایجاد شده روی سطح به‌صورت یکنواخت نبوده و تنها قطراتی روی سطح به‌صورت پراکنده به‌وجود بیاید میعان قطره‌ای رخ می‌دهد.دستگاه حاضر به گونهای طراحی شده است که کار با آن بسیار ساده است و امکان مشاهده همزمان میعان فیلمی و قطرهای روی کندانسور را ممکن میسازد.

 

دستگاه جوشش

ویژگی‌ها

• توان هیتر 350w
• حجم مخزن 2.5 Lit
• فشار 0-4 bar
• دبی 0.05-1.8 Lit/hr
• ترموکوپل‌های دما 0-200˚C
 
کاربرد

تعیین ضریب انتقال حرارت در جوشش

بررسی جریان حرارتی در حالت بحرانی در جوشش و تاثیر دما و فشار روی پدیده جوشش

مشاهده فرم‌های مختلف تبخیر شدن و تاثیر دما و فشار روی فرایند تبخیر

 

توضیحات

مخزن شفاف این دستگاه امکان مشاهده بهتر پدیده جوشش را فراهم می‌کند. سیلندر به عنوان مدلی برای نشان دادن لوله‌های گرم شده در آن می‌باشد. مایع مخصوص مورد استفاده در دماهای پایین بخار می‌شود.

تاریخ به روز رسانی:
1399/03/15
تعداد بازدید:
1209
درباره دانشگاه
ساختار دانشگاه
دانشکده‌ها و پژوهشکده‌ها
سامانه‌ها
راه‌های ارتباطی با دانشگاه اردکان آدرس: اردکان - بلوار آیت‌الله خاتمی(ره) - دانشگاه اردکان    کدپستی: 95491-89518
تلفن: 33900000-035 فکس: 32248384-035         پست الکترونیک: info@ardakan.ac.ir
© کلیه حقوق مادی و معنوی این پورتال برای دانشگاه اردکان محفوظ می‌باشد.
Powered by DorsaPortal