BMEGEENATMH Htads Kovcs Viktria Barbara Htads 2018 Htan

BMEGEENATMH Hőátadás Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224)

ÖSSZETETT FOLYAMAT Hővezetés, hőszállítás és hősugárzás szimultán játszódik le Kovács Viktória Barbara | Hőátadás

HŐÁTADÁSI FOLYAMATOK Halmazállapot változás nélküli Természetes áramlás (Ffelh. dominál) - határolt térben - határolatlan térben Nu=f(Ra, geom. )·ΦT·Φg Nu=f(Gr, Pr, geom. )·ΦT·Φg Halmazállapot változásos Kényszerített áramlás Forrás Kondenzáció (Ftehetet. dominál) - testek körül - csövekben / csatornákban Nu=f(Re, Pr, geom. )·ΦT·Φg ΦT= hőmérséklet szerinti korrekció, az anyagjell. Hőmérséklet függését veszi figyelembe Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Φg= geometriai korrekció Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 3

HŐÁTADÁS HALMAZÁLLAPOTVÁLTOZÁS NÉLKÜL Természetes és kényszerített áramlás Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | ©

HŐÁTADÁS - HATÁRRÉTEG SZERKEZETE ÉS A HŐÁTADÁSI TÉNYEZŐ http: //www. youtube. com/watch? v=e 1 Tbk. LIDWys Hőátadás: Vezetés a lam. határrétegben: Nusselt egyenlet Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 5

HŐÁTADÁST LEÍRÓ EGYENLETEK Nusselt egyenlet α definiálása, de T(x, y, z, τ) !!! Hővezetés általános differenciál egyenlete (E megmaradás) + áramló közeg: Kontinuitás (tömeg megmaradás) Navier-Stokes (impulzus megmaradás, térerő (felhajtóerő), súrlódó erő, nyomásgradiensből származó erő viszonya) ------------MO: T(x, y, z, τ), p(x, y, z, τ) w(x, y, z, τ) + Boussinesq közelítések időben állandósult és hőforrásmentes eset anyagjellemzők állandók, hőmérséklettől függetlenek ----------Hasonlósági számok: Nusselt egyenletből: Nu Hővezetés általános differenciál egyenletéből: Pe Navier-Stokes egyenletből: Re, Gr Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 6

HASONLÓSÁGI SZÁMOK Nusselt-szám: Hőátadás hasonlósági száma. Grashof-szám: A felhajtóerő(+térerő) és súrlódóerő viszonya. Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 7

HASONLÓSÁGI SZÁMOK Prandtl-szám: A termikus és hidraulikus határréteg egymáshoz való viszonya. Peclet-szám: Hőmérséklet mező hasonlósági száma. Reinolds-szám: Áramkép, impulzus transzport hasonlósági száma. Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 8

HASONLÓSÁGI SZÁMOK Rayleigh-szám: ha Ra<Rakrit, akkor domináns a hővezetés, egyébként a konvekció Kovács Viktória

HŐÁTADÁS HALMAZÁLLAPOTVÁLTOZÁS NÉLKÜL Természetes (szabad) áramlás http: //www. youtube. com/watch? v=Db 4 UOHC 8 WEc Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 10

HŐÁTADÁS - TERMÉSZETES ÁRAMLÁS HŐMÉRSÉKLET ÉS SEBESSÉGPROFIL Mach-Zehnder-féle interferogram http: //www. youtube. com/watch? v=obh. MMs. Y 6 v 6 I http: //www. youtube. com/watch? v=Zr 8 Wb. V 8 F_5 g -->real time, 500 W/m 2, t 0=20°C, Tw=15°C-0°C Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 11

SZABAD ÁRAMLÁSOK - ÁRAMLÁSI AKADÁLY HATÁSA Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018

SZABAD ÁRAMLÁSOK - FERDE SÍK LEMEZ Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018

SZABAD ÁRAMLÁSOK - VÍZSZINTES SÍK LAP http: //www. youtube. com/watch? v=Rw 2 GOq. Nh

SZABAD ÁRAMLÁSOK TÁRCSA (LAPOS HENGER) KÖRÜLI ÁRAMLÁS http: //www. youtube. com/watch? v=m. A 98

VÍZSZINTES HENGER SZABAD TÉRBEN HATÁROLT http: //www. youtube. com/watch? v=MFr 1 Fr. JI 0

VÍZSZINTES HENGER - BORDÁZATTAL ELLÁTVA Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan

FERDÉN ÁLLÓ HENGER Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D

HŐÁTADÁS HATÁROLT TÉRBEN állandó hőmérséklet különbség az alsó és a felső lap között Kovács

HŐÁTADÁS HATÁROLT TÉRBEN ALULRÓL FŰTÖTT FELÜLRŐL Q↓ Q↑ Kovács Viktória Barbara | Hőátadás |

RAYLEIGH-BÉNARD CELLA Ra = 1708 hűtött lap/felszín fűtött lap http: //www. youtube. com/watch? v=5 Ap. SJe 4 Fa. LI Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 21

HŐÁTADÁS HALMAZÁLLAPOTVÁLTOZÁS NÉLKÜL Kényszerített áramlás Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan

HŐÁTADÁS - CSŐBEN TÖRTÉNŐ ÁRAMLÁS JELLEMZŐI Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018

HŐÁTADÁS – KÉNYSZERÍTETT ÁRAMLÁS CSŐBEN Nu=f(Re) függvény Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | ©

HŐÁTADÁS - CSŐKÖTEG KÖRÜLI ÁRAMLÁS http: //www. youtube. com/watch? v=Yy. SR-CL 6 r. ZU

HŐÁTADÁS HALMAZÁLLAPOTVÁLTOZÁSSAL Forrás és kondenzáció Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan

FORRÁSOS HŐÁTADÁS Forrás feltétele: a folyadék hőmérséklete nagyobb legyen, mint a nyomásához tartozó telítési hőmérséklet. http: //www. youtube. com/watch? v=UJy. Zoe 2 E 2 Ug Forrás esetei: 1. nagy térfogatban történő forralás 2. aláhűtött folyadék fűtő felületen 3. forrás csőben áramlás során 4. forrás csőköteg külső felületein 5. expanziós kigőzölgés (nem hőközlés) Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 27

FORRÁST BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK - p, T - Folyadék jellegzetességei (felületi feszülstég) - Felület minősége gőzképződési pontok http: //www. youtube. com/watch? v=JS 9 g. Wzz. DYv. A R Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 28

NAGY TÉRFOGATBAN TÖRTÉNŐ FORRALÁS FOLYADÉK HŐMÉRSÉKLET x T-Ts 10 zavart zóna K x cm Gőz Folyadék zavart zóna 5 5 0 0 5 0 x cm 5 0 Folyadék Gőz K 0 10 T-Ts Folyadék Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 29

NUKIYAMA-KISÉRLET - NAGY TÉRFOGATBAN TÖRTÉNŐ FORRÁS Fűtött ellenálláshuzal és hőmérő egyben: króm-nikkel és platina huzal, telített víz (1 bar) Inside the kettle: http: //www. youtube. com/watch? v=eo. Pvb. DMGBn 0 Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 30

NUKIYAMA-DIAGRAM – NAGY TÉRFOGATBAN TÖRTÉNŐ FORRÁS A: természetes áramlás B: buborékos forrás B 1: egyedülálló buborékok B 2: összefüggő buborék láncok, oszlopok C: átmeneti, v. istabil film forrás D: stabil film forrás D B 2 B 1 C A A B C D Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 31

A FORRÁS FÁZISAI http: //www. youtube. com/user/mawerickmc/videos izopropanol (C 3 H 8 O) Ø 6, 1 mm rézborda szabad enyhe áramlás buborékos forrás átmenti film Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 32

A FORRÁS FÁZISAI - TERMÉSZETES ÁRAMLÁS nincsenek buborékok, túlhevítettség alacsony Kovács Viktória Barbara |

A FORRÁS FÁZISAI - BUBORÉKOS FORRÁS 1. különálló buborékok Kovács Viktória Barbara | Hőátadás

A FORRÁS FÁZISAI - BUBORÉKOS FORRÁS 2. intenzív buborékos forrás összeálló „buborékcsövek” „gőz jet”

A FORRÁS FÁZISAI – ÁTMENETI VAGY INSTABIL FILMFORRÁS leszakadó/újraképződő gőzfilm hősokk a felületen Kovács

A FORRÁS FÁZISAI – STABIL FILMFORRÁS folyamatos gőzfilm, sugárzás Kovács Viktória Barbara | Hőátadás

GRAVITÁCIÓ HATÁSA http: //www. youtube. com/watch? v=r. NTPP 2 G 8 W 8 o FORRÁS MICRO-GRAVITÁCIÓNÁL http: //www. youtube. com/watch? v=jc. XVLMj. Wvsc http: //www. youtube. com/watch? v=zp 3 j 1 m. T 5 b. Tc Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 39

FORRÁS - FÜGGŐLEGES CSŐBEN ÁRAMLÁSNÁL buborékos áramlás dugós habzó gyűrűs permet Kovács Viktória Barbara

FORRÁS - FÜGGŐLEGES CSŐBEN ÁRAMLÁSNÁL 7 6 5 4 3 2 Kovács Viktória Barbara

FORRÁS - VIZSZINTES CSŐBEN ÁRAMLÁSNÁL buborékos, gyöngyös gőzdugós áramlás http: //www. youtube. com/watch? v=f. RMpo. LF 1 S 5 E sima felszínű rétegezett hullámos, tajtékos, torlódó gyűrűs áramlás permetes áramlás http: //www. youtube. com/watch? v=E 6 v. Hr. AYEhso Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 42

PÉLDÁK EMPIRIKUS FORMULÁKRA – VÍZ NAGY TÉRFOGATBAN TÖRTÉNŐ FORRÁSA Mihejev összefüggések: q<qkrit és ps = 0. 2 - 100 [bar] esetén alkalmazhatók α = 2, 656⋅ p 0, 176 ⋅ qw 0, 7 , Rohsenow-féle képlet (buborékos forrás) SEGÉDLETBEN! Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 43

FILMKONDENZÁCIÓ Rf Rhf Rg Hőmérséklet a filmtől távol Gőz H Lamináris sima felületű film (30>Re) Felület hőmérséklete Folyadék Lamináris hullámos felületű film (30<Re<1800) y Turbulens film (Re>1800) Nedvesített kerület x Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 44

FILMKONDENZÁCIÓ – HŐMÉRSÉKLET VISZONYOK A FILMBEN - Filmre ható erők: Keverék kondenzációja Tiszta telített gőz súrlódási Ts felhajtó súlyerő Tg = T s Pössz Tf Tw Pgőz Tw Pgáz csak keverékeknél folyékony fém, kis nyomás (p<0, 02 bar) Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 45

KONDENZÁCIÓ Áramlási jelleg és hőátadási tényező Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018

KONDENZÁCIÓ - CSŐKÖTEG CSÖVEIN Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)|

NAGYZH FELKÉSZÜLÉST SEGÍTŐ KÉRDÉSEK I. Az alábbi eddig nem számon kért fejezetek (8 -9) kérdéseire tudni kell a választ az elméleti feladatok helyes megoldásához 8. . 1. Ellenőrző kérdések – – – 1. Definiálja a hőátviteli tényezőt (U) és adja meg kiszámításának módját! 2. Milyen módszerekkel, mely helyeken történő beavatkozásokkal fokozható a hőátvitel intenzitása? 3. Értelmezze a BOŠNJAKOVIĆ -féle hatásosság fogalmát és adja meg a –tényező kiszámítására szolgáló összefüggést egy tetszőleges hőcserélő esetére! 4. Ismertesse a hőcserélők típusait és az egyes típusok főbb jellegzetességeit! 5. Rajzolja fel a hőfokeloszlást hőmérséklet-felület diagramban többféle (véges és végtelen felületű), tetszőleges egyen- és ellenáramú hőcserélő készülék esetére (a két közeg hőkapacitásárama egyenlő / nem egyenlő esetekre) 9. . 1. Ellenőrző kérdések – – – – – 1. Írja fel és értelmezze a hőátadás NEWTON-féle alapegyenletét! 2. Írja fel és értelmezze a hőátadási tényező NUSSELT-féle definiáló egyenletét! 3. Definiálja a REYNOLDS-féle hasonlósági kritériumot! Milyen fizikai tartalom rendelhető e kritériumhoz? 4. Definiálja a PRANDTL-féle hasonlósági kritériumot! Milyen fizikai tartalom rendelhető e kritériumhoz? 5. Definiálja a PECLET-féle hasonlósági kritériumot! Milyen fizikai tartalom rendelhető e kritériumhoz? 6. Definiálja a GRASSHOFF-féle hasonlósági kritériumot! Milyen fizikai tartalom rendelhető e kritériumhoz? 7. Definiálja a NUSSELT-féle hasonlósági kritériumot! Milyen fizikai tartalom rendelhető e kritériumhoz? 8. Rajzolja fel nagy térfogatban történő forralás esetére a felületi hőáramsűrűség értékét a felületi hőmérséklet és a telítési hőmérséklet különbségének függvényében (NUKIYAMA-diagram)! Mutas-sa meg és részletesen jellemezze e diagramban a forrás különböző szakaszait! 9. Ismertesse a lamináris filmkondenzáció mechanizmusát! Mely tényezők és hogyan befolyásolják a hőátadási tényező értékét lamináris filmkondenzáció esetén? Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 48

NAGYZH FELKÉSZÜLÉST SEGÍTŐ KÉRDÉSEK II. A számpéldák megoldásához tudniuk kell válaszolni a 1 -7. fejezetek lapvető kérdéseire is! A számpéldák megoldásához a 1 -11. heti gyakorlatokon megoldott, illetve a 11. hét végéig elmagyarázott HF példák adnak támpontot. Kovács Viktória Barbara | Hőátadás | © 2018 Hőtan (BMEGEENATMH)| D 224) | 2018 -19 -1. | 49