Taşınımla Isı Transferi

Isı transferi , sıcaklıkları farklı iki madde arasında enerji aktarımıdır. Isı aktarımı doğal olarak daima sıcak bölgeden soğuk bölgeye doğru olur. Taşınımla ısı transferinde de durum böyledir. Bir ısıtma cihazı yardımıyla ısınan moleküller hareket ederek ısının taşınmasını sağlar. En bilinen örnekleri hava ile ısı transferinde görülür. Farklı alanlar ve maddelerde de örnekleri vardır.

             


Taşınım ile ısı transferine en bilindik örneklerden biri kaloriferlerdir. Soğuk hava kalorifer ile etkileşime geçer ve kaloriferden soğuk havaya ısı transferi gerçekleşir.Isı transferi nedeniyle genişleyen ve ısınan hava yükselir ve yerini soğuk hava moleküllerine bırakır.Yerine geçen soğuk hava molekülleri de yine aynı şekilde ısınır. Böylelikle bir döngü sağlanmış olur ve istenilen ortam ısıtılır. Bu durum taşınımla ısı transferine örnektir. Çünkü ısınan hava molekülleri hareket ederek ısıyı taşımış olur. Bunu gözle görmekte bir nevi mümkündür. Genellikle pencere önüne monte edilen kaloriferler camda bir buğulanma ve dalgalanmaya neden olur. Bu olay hareket eden hava moleküllerinden dolayıdır.






Başka bir örnek verecek olursak elektronik sistemlerde ısınan elektronik parçaları soğutmak amacıyla fan sistemleri bu esasa göre yapılır. Fanlar sayesinde hava akımı hızlandırılır ve taşınımın daha hızlı olması sağlanır.Fanlara bağlı olan kanatlı yapılar ise yüzey alanını artırarak taşınımın hızlanmasını sağlar.

                 

Taşınım hızına etki eden faktörler, yüzey alanı ,taşınım katsayısı ve sıcaklık geçişi olacak maddeler arasındaki sıcaklık farkıdır. Yazımızda bu faktörlere bazı noktalarda değindik.
                 
Bu faktörlerden taşınım katsayısı maddelere özgü niceliktir. Bir maddenin taşınım katsayısı ne kadar yüksekse ısı taşınımı o kadar iyi olacaktır. Bu değerler sabit değerlerdir ve kataloglardan bu değerlere ulaşılabilir.
                   

Yüzey alanı, taşınım ile ısı transferi olan maddeler arasındaki uygulama alanı olarak düşünebiliriz. Yüzey alanı ne kadar artırılırsa o kadar verim sağlanır. Fakat her zaman yüzey alanını artırmak en iyi çözüm değildir. Çünkü artırılan yüzey alanı ve kanatlar malzemenin üretilmesinde zorluklar çıkarıyor ve üretim maliyetlerini artırıyorsa, tercih edilmez. Bunun nedeni maliyetin tasarım kriterlerinde önemli bir unsur olmasıdır. Yüzey alanına artırma konusunda örnek verecek olursak, kaloriferlerin iç kısmındaki zikzaklı yapılar, borulara takılan kanatçıklar ve değindiğimiz gibi elektronik malzemelerdeki kanatçıklı yapılardır.

Sıcaklık farkı, bilindiği gibi maddeler arasındaki sıcaklık farkı ne kadar fazla ise ısı transferi o kadar hızlı olur. Örneğin soğuk bir havada sıcak içeceklerimiz daha çabuk soğur.

Isı transferini etkleyen faktörleri daha ayrıntılı olarak ilgili konumuzdan görebilirsiniz.

                   
                   

Sonuç olarak , taşınım ile ısı transferi ısı transfer çeşitlerinden biridir.Diğer ısı transfer yöntemleri ışınım ve iletimdir. İletimle ısı transferi için ilgili konumuza bakabilirsiniz. Soğutma ve ısıtma sistemlerinde taşınım ile ısı transferi temelleri çokça kullanılır. Taşınım, taşınım yüzeylerine kanatçıklar ekleyerek arttırılabilir.Ayrıca ortamdaki madde akışını hızlandırmak da iyi bir yöntemdir.
Share: