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Module 1: Scambiatori di calore

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Introduzione a Exchanger Heat

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Introduzione agli Scambiatori Di Calore
Ciao a tutti i benvenuti allo scambiatore di calore corso di analisi fondamentale e di progettazione I am Professor Kumar Das I am del dipartimento di ingegneria meccanica IIT Kharagpur. Sono uno dei docenti di questo particolare corso. Oggi nella prima lezione cercherò di dare qualche background di scambiatori di calore e di alcune finalità e obiettivi di questo particolare corso. Perché sarete presi congiuntamente da due docenti che sono uno di loro e il professore … dal centro di ingegneria di Cragganwick di iit-kharagpur che si unirà a me dopo una o due lezioni e in mezzo ci scambieremo alcune lezioni saranno scattate da me e alcune lezioni saranno prese dal professore Indonekosh ci saranno tre assistenti didattici che ci assisteranno. I partecipanti formeranno un forum il in forum potrai alzare le tue query puoi sollevare alcune domande relative al corso e quei forum saranno condotti dai nostri TAs. Questi ti aiuteranno a capire certe cose che non potresti poter prendere con te che non sei in grado di risollevarti dalla lezione ci sarà una sorta di collegamento tra i partecipanti e i docenti. Stiamo anche provando che se possiamo avere una sorta di classi interattive tra i partecipanti quando i partecipanti saranno presenti sul lato su un lato e dall'altro lato il docente. Il corso è stato diviso più o meno 50/50 tra due docenti. Comincerò con esso e come ho detto al personale che prenderà il posto dopo una delle due lezioni. Quindi stiamo andando all'introduzione al corso il nome del corso come è stato già detto è scambiatore di calore fondamentale e analisi di design. Quindi quello che noi cerchiamo di fare che ti faremo conoscere per prima cosa ti renderemo familiare con diversi scambiatori di calore ipotizziamo che gli studenti o i partecipanti passeranno da background differenti e potrebbero avere qualche conoscenza di base dello scambiatore di calore, alcuni potrebbero non avere una buona percezione riguardo per cui cercheremo di fornire quel tipo di percezione o di apprezzamento per gli scambiatori di calore. Così dopo vorremmo, quindi gli argomenti da affrontare se vediamo, quindi prima è introduzione che ho appena spiegato che cercheremo di darvi una sorta di apprezzamento generando in voi una sorta di interesse per gli scambiatori di calore poi la progettazione o l'analisi idraulica e idraulica di base piuttosto che sia l'analisi termica e idraulica di base. Il trasferimento di calore sono i fenomeni chiave che si manifestano in uno scambiatore di calore e può verificarsi in qualsiasi modalità di trasferimento di calore che sia la convezione e la radiazione ma vedremo che la convinzione dominante che significa nella maggior parte dei casi la convezione gioca un ruolo molto chiave. Così quando la convezione c'è così ovviamente c'è gratis attraverso il coinvolgimento e abbiamo molte questioni idrauliche. Così insieme al trasferimento di calore dobbiamo avere qualche considerazione per gli idratanti dello scambiatore di calore e in generale come il trasferimento di calore e l'idratazione sia da considerare in uno scambiatore di calore che cercheremo di farvi capire una volta che daremo l'introduzione di base allo scambiatore di calore. Gli scambiatori di calore ripeteremo questa volta e ancora che gli scambiatori di calore hanno subito ragione probabilmente è molto difficile nome e industria nome e industria dove non troveremo scambiatori di calore e se gli scambiatori di calore sono sempre presenti e in altri campi dell'attività umana allora scopriremo che ci sono un gran numero di varietà e uno della varietà principale di scambiatore di calore è lo scambiatore di calore tubolare dove la geometria di costruzione principale è il controllo tubolare quindi vorremmo trascorrere un po' di tempo su lo scambiatore di calore tubolare. Poi lo scambiatore di calore è un dispositivo industriale che vogliamo ottenere al meglio da esso che significa spendere una piccola quantità di tempo spendere più piccola quantità di energia spesa piccola quantità di spazio che vogliamo avere più capacità dallo scambiatore di calore e come ho detto che il trasferimento di calore è il meccanismo chiave delle informazioni chiave che si verificano in uno scambiatore di calore così il trasferimento di calore dovrebbe essere molto efficace e dovremmo avere il trasferimento di calore ad un tasso molto elevato o potenziato negli scambiatori di calore in modo che ci sia il perché valorizzazione del trasferimento di calore che diventa molto importante nella discussione e nella progettazione del calore scambiatori. Quindi quando si parla di trasferimento di calore abbiamo tutta una classe di scambiatori di calore che sono stati realizzati nel corso degli anni molto compatti per quello all'interno di un piccolo volume o che danno una piccolissima differenza di temperatura siamo in grado di trasferire calore ad un ritmo molto elevato. Quindi quegli scambiatori di calore sono chiamati scambiatori di calore compatti, sono molto importanti e stanno sostituendo molto rapidamente lo scambiatore di calore convenzionale. Le applicazioni più recenti sono in arrivo e si stanno progettando cambiamenti più recenti e competitivi quindi passeremo un po' di tempo sulla concorrenza. Poi tra lo scambiatore compatto c'è uno scambiatore di calore a pinna molto importante a causa della sua flessibilità, non voglio raccontare quali sono i quali sono i meriti dello scambiatore di calore di piastra rispetto ad altri scambiatori di calore in generale e di altri scambiatori di calore compatti in particolare. Quando parleremo di scambiatore di calore di targhetta discuteremo che ma lo scambiatore di calore a pinna è così importante che ci piace trascorrere un po' di tempo sullo scambiatore di calore a placche e questo è uno degli argomenti importanti del corso che offriremo. E poi nello scambiatore di calore a placca c'è la capacità di prendere il numero di stringhe, questa è una cosa che mi piace passare un po' di tempo o il mio collega trascorrerà un po' di tempo. Poi lo scambiatore di calore a contatto diretto cosa è il contatto diretto con scambiatore di calore discuteremo di quello che è uno scambiatore di calore e daremo qualche idea ma è come questo a volte i fluidi fluidi possono mescolarsi in uno scambiatore di calore così si chiama scambiatore di calore a contatto diretto, anche se gli scambiatori di calore a contatto diretto non sono molti in numero ma occupano nuovamente una posizione molto chiave nella famiglia degli scambiatori di calore e ancora vorremmo discutere di scambiatori di calore a contatto diretto soprattutto perché sono leggermente diversi dagli scambiatori di calore di contatto indiretti, i rigeneratori sono scambiatori di calore per il recupero o la conservazione dell'energia riguardo l'importanza dei rigeneratori importanti e abbiamo pensato che dovremmo passare un po' di tempo sui rigeneratori. I tubi di calore che possono essere considerati un dispositivo per la conservazione dell'energia sono un tipo speciale di scambiatore di calore e sono molto efficienti hanno un utilizzo unico e scopriremo che in molte richieste svolgono un ruolo molto chiave per cui cercheremo di spiegare separatamente il principio dei tubi di calore. Scambiatori di calore a microscala con l'avanzamento dell'industria in particolare con l'avanzamento dell'industria elettronica, la miniaturizzazione che ha preso il centrosceno.Così mentre andiamo per una scala molto elevata di integrazione della componente elettronica poi su una piccola superficie dobbiamo dissipare più quantità ma allo stesso tempo i componenti dovrebbero essere abbastanza piccoli così dovremmo avere scambiatori di calore molto efficienti ma allo stesso tempo che sono di dimensioni in miniatura questo non c'è solo per elettronica lì altra località miniaturizzazione ha mostrato i suoi benefici. Così gli scambiatori di calore di micro scale ha bisogno di una menzione speciale e di qualche attenzione da parte nostra. Scambiatore di calore a variazione di fase generalmente parla di cambiamenti di fase tra liquidi e particelle così in sostanza questi sono evaporatori, caldaie, condensatori etc il loro principio di progettazione sono di nuovo leggermente diversi rispetto agli scambiatori di calore convenzionali quindi stiamo andando a dare la dovuta importanza a questo tipo di scambiatori di calore poi il calore scambiatore di calore possiamo fabbricare un nuovo scambiatore di calore così probabilmente seguendo la migliore pratica di progettazione possiamo fabbricare un nuovo scambiatore di calore ma non siamo sicuri che cosa abbiamo fabbricato secondo alcune specifiche che dedurranno persona non sicuro di cosa serve per testare lo scambiatore di calore per la sua performance. Questo potrebbe essere un requisito o nel settore abbiamo già fabbricato e installato scambiatore di calore eppure non siamo molto sicuri riguardo la sua performance quindi dobbiamo testarlo. Questi sono quindi i requisiti dei test di scambiatore di calore, di per sé è un argomento molto elaborato e complesso ma all'interno della purè di questo corso cerchiamo di toccare con mano questo argomento e dare una sorta di idea di base come gli scambiatori di calore sono testati e poi in un'industria non viene utilizzato un unico scambiatore di calore. Gli scambiatori di calore sono utilizzati in numeri molto grandi nei numeri. Se consideriamo la raffineria di petrolio ci sarà un numero molto elevato di scambiatori di calore e questo scambiatore di calore non funziona come un'unità individuale. L'intero impianto deve essere progettato integrando, integrando diversi ceppi di fluido attraverso lo scambiatore di calore e questa integrazione è l'integrazione del calore o l'integrazione dal punto di energia termica. Allora quello che ci mettiamo in una pianta in rete è una rete di scambiatori di calore. Come possiamo sintetizzare, sintetizzare questo tipo di figurazione che è un argomento diverso i fondamentali dello scambiatore di calore è necessaria ma la sintesi di rete di scambiatori di calore ha bisogno di un altro tipo di tempo che trascorreremo qualche volta. In secondo luogo non ci siamo citati categoricamente perché abbiamo una limitazione del tempo e quanto uno può dare in un corso ma ovviamente ci sono certe cose che ci stiamo andando a non apparire in questa lista come ultra scambiatori di calore è un aspetto molto importante dello scambiatore di calore e della manutenzione poi alcuni aspetti del design meccanico che verranno coperti quando ci stiamo raccontando riguardo agli altri aspetti del design lasciamo che siano ugualmente importanti tecniche di lavorazione del calore scambiatore che stesso può creare un altro corso ma ovviamente quando caratteristiche uniche che c'è qualcosa che c'è da raccontare riguardo l'unicità della manifattura dello scambiatore di calore che stiamo per citare più o meno è la struttura dei costi e andremo nella sequenza che ci sarà stata menzionata ci saranno esempi numerici etc equazioni e ovviamente ci sarà la descrizione per diversa estensione una volta che avremo qualche idea quello che faremo in questo particolare corso ci facciamo avere qualche definizione di scambiatore di calore questa definizione che ho prelevato dal libro di Acacia e i riferimenti di titoli sono stati indicati per questo particolare decorso definizione va come questo scambiatore di calore è un dispositivo usato per trasferire energia termica tra due o più fluidi o è una superficie solida e un fluido o particelle di particolato e se così quando stiamo dando definizione ci piace essere la definizione generalizzata ma dopo che cerchiamo di creare l'impressione in modo da poter avere una giusta prospettiva riguardo lo scambiatore di calore
Così ora mi piace raccontare quali sono le caratteristiche comuni e ci prendiamo le quali non sono così comuni nello scambiatore di calore in base a questo particolare scambiatore di calore di definizione ampia varietà di applicazioni ci sarà una variazione sostanziale del loro design è ancora lì potrebbe essere gigantesco in dimensioni degli scambiatori di calore utilizzati più comunemente è usato da alcuni scambiatori di calore non è quel principio comune di funzionamento scambiatore di calore che ci piace spiegare al molto inizio del corso prendendo alcuni commentatori cambia per farci vedere cosa è principio di funzionamento dello scambiatore di calore molti di voi possono essere a conoscenza del principio di funzionamento ma a beneficio di altri e per questo EK di completezza portano con me l'ultima AP più basilare costruzione di scambiatore di calore e cercate di capire come fa uno scambiatore di calore a funzionare più comunemente scambiatore di calore Tamil tra due frutti abbiamo dato una descrizione generale della definizione di scambiatore di calore di scambiatore di calore che può essere scambio di calore tra numero di fluidi o ci potrebbe essere scambio termico tra un fluido e solido ma la maggior parte dello scambiatore di calore avrà solo due dolci e probabilmente stiamo avendo probabilmente la più basilica costruzione più basilare di scambiatore di calore mostrato in questa particolare slide che si chiama fare il tubo dolce in tubo indirettamente testato qualche volta in allergie ci lascia passare un po' di tempo così lasciamo che ci siano lasciati dire che ci siamo lasciati apprezzare che non sono per vedere l'unico dolce che è dolce e che fa il mio spirito è nel dock uno che sta entrando nella squadra centrale e poi sta uscendo non c'è cambiamento nella portata massica lo stesso 3 esce molto dolce a cui ha ottenuto una portata di massa 22 questo sta entrando qui ed è occupandosi in una sorta di esso tra queste due settimane poi ci sarà uno scambio di energia termica il trasporto di energia termica di energia termica e lo scambio di energia termica è la temperatura qui una che è più alta rispetto alla temperatura di due a quel punto poi quello che scopriremo che uno è in arrivo con una temperatura più alta la temperatura si abbasserà quando uscirà il 32 è arrivare a te sono comparativamente più bassa la temperatura che fa è la temperatura passa attraverso questa vendita annulare e va fuori questo è il principio base del calore transfer o altro principio base di funzionamento in scambiatore di calore sono scambiatori di calore a causa del perché si chiama scambiatore di calore indiretto è un muro solido questa parete del tubo centrale del Central to è la parete solida che separa questi due dolci così che si tratta di uno scambiatore di calore indiretto e la maggior parte degli scambiatori di calore scopriremo che sono indirettamente la maggior parte dello scambiatore di calore ci può essere diversa geometria diversa sono troppo magre testo ma calore di tipo indiretto scambiatore non è il solo tipo di esso esteso ci potrebbe essere altro tempo così lasciateci vedere in questo il gas scambiatore di calore può essere freddo qui di certo ci potrebbero essere due meccanismi di raffreddamento prima cosa a causa della differenza di temperatura tra il gas caldo e le goccioline liquide ci potrebbero essere sensazioni di calore sensate e il liquido evaporano anche perché avete gradito possono prendere questo liquido incontrando una certa quantità di calore latente dal gas caldo in modo che in definitiva costi la temperatura a me ma per favore trovate che a Sweet screams che sia liquido e gas si intermescolano tra loro non sono separato da un'altra superficie solida in modo che si trovi il motivo per cui si chiamano questi scambiatori di calore contatto diretto con estensione attraverso questa è una varietà principale di scambiatore di calore questo tipo di scambiatori di calore non sono tanti come possiamo trovare il come possiamo trovare molto grande varietà Ibrahim di scambiatore di calore in qualche applicazione 1 intermedio viene utilizzato per trasferire energia da una forma all'altra cosa significa che ci sarà un mezzo intermedio una volta che lo trasferiremo al mezzo intermedio per l'energia termica temporaneamente verrà immagazzinato in quel mezzo intermedio questo è praticamente un tipo di storage che si scambia show da un'energia termica gratuita o guadagnerà negozio in summit immediati Media questo mezzo medio sarebbe un fluido circolante e di nuovo questa mattina potrebbe essere stazionaria o mobile a seconda del design e via di nuovo possiamo avere una sorta di cambio di fase per l'intermezzo come mezzo intermedio o per alcune sostanze sta cambiando il suo volto come i media intermedi come ho raccontato che il team di frutta di primavera del Lago di BD lo trasferirà al medio intermedio medio temporaneamente West Orient e lo farà poi trasferirlo nel negozio Buon food qui ho mostrato come schematicamente una disposizione che è molto portale molto comune e noi libereremo discuteremo di più volutamente questo particolare tipo di scambiatore di calore in later-stage di questo particolare corso qui si vede che c'è una rotante let s dicono che stiamo pensando ad un impianto di vaso per il prodotto caldo della combustione è da spedire in atmosfera così quello che stiamo facendo che quale prodotto di combustione vi inviamo questo messaggio ma in mezzo c'è un modo che ruba ad una velocità più lenta così come la collina sta ruotando e il gas passa attraverso di essa la porzione di Collina che è in contatto con ragazzi caldi che otterranno e poi questo sarà arrivando dall'altra parte vorrei che avremmo potuto mollare all'atmosfera o sprecato così che è il vantaggio e ovviamente ci dà protezione dell'ambiente così questo è chiamato uno scambiatore di calore a ruota rotante questa è un'altra classificazione di esso possiamo preparare possiamo vedere tre quantità che abbiamo 40 cubi è uguale a zero che significa la busta al largo dello scambiatore di calore che è isolata w.w. è uguale a zero che significa all'interno dello scambiatore di calore non c'è lavoro fatto o nessun lavoro è trasferiti dall'esterno e tenere che Jane sia uguale a zero mostra la sua generazione all'interno del caldo exchanger questo è un tipo molto comune di rappresentazione dell'eccezione del riscaldamento solo in alcuni casi di contatto diretto m è pari a 8 nella maggior parte dei casi solo in alcuni casi di contatto diretto tra queste squadre e non è uguale ad altrimenti in contatto diretto e m è uguale a idealmente non esiste un input di lavoro perché c'è una sorta di educazione creata in diverso principio di scambiatore di calore da quando le persone hanno iniziato a cuore l'arte dello show di cucina che vedete inizialmente cucinare pentola in particolare quale vaso di organo maschile e metallico 4000 non lì per cucinare quello che facevano usavano il principio delle pietre di trasferimento del calore di stoccaggio ben attrezzate e poi le Stones venivano messe in acqua in modo che l'acqua sarà riscaldata e tutto bollente e poi che potesse essere usato per la cottura così che fosse il principio usato dai Vikings per la carne di cottura il tipo simile di calore di stoccaggio in stato usato per il riscaldamento della stanza nei paesi freddi in Egitto per ore che hanno dispiegato gran numero di persone così sono coperte di pietra che farà freddo durante la notte e la mattina presto andranno la pietra fredda della scuola sarà posta nella stanza e di nuovo durante la notte i tronisti saranno ripresi al deserto per farsi freddo poi nell'antica Roma possiamo vedere riscaldamento a casa centrale e questo è stato colpendo il pannello del pavimento della porta della stanza dove il gas caldo usato per essere inviato a una camera sottostante lo spettacolo che possiamo vedere nella prossima slide è questo è un bagno romano Bagno che era molto comune a Roma e si vede sotto questo qui sotto c'è questa è la furia che ha il calore generato mostra il gas caldo che attraversa questo e in cima c'è liquido così si vede questo è trasferito tra due liquidi e questo è il concetto precoce di scambiatore di calore la costruzione fisica era una cosa del genere anno che potete vedere sotto questo ci sono queste strutture in pietra attraverso le quali passerà il prodotto caldo della combustione e in cima a questo ci potrebbe essere una stanza o ci potrebbe essere un bagno che verrà tenuto segreto e questa struttura si chiama ipocausta e questa architettura extra qualcuno dice che è comune anche nella vostra civiltà del settore valle ma non è stata autenticata dall'architettura romana e Seth questo è inventato in pentola questo è scoperto in qualsiasi numero di posti così potete vedere la reputazione di questo concetto in Corea e in Corea questo concetto particolare è ancora utilizzato in una forma diversa dal riscaldamento elettrico per la vostra condizione di aria in camera questo è il più antico uso dello scambiatore di calore quello che si può dire dopo andremo per la diversa classificazione degli scambiatori di calore ma in questa lezione ho cercato di darvi qualche idea riguardo lo scambiatore di calore e quella che potrebbe essere la vastità dello scambiatore di calore e come le persone antiche sapevano l'uso dello scambiatore di calore il modo in cui sappiamo che la costruzione del design è stata leggermente diversa grazie e se avete ricevuto una qualsiasi query, interagisci con le TAs nel forum.