DEE-54 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Ripateoria 1 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Ripateoria q Läönsiirtoa voidaan teostaa: Suurentaalla läpötilaeroa Suurentaalla :ta Suurentaalla pinta-alaa. s Pinta-alaa voidaan lisätä tekeällä rakenteeseen ripoja, joissa läönsiirtyiskertoien aieuttaa läpövastus on suuri verrattuna kiinteän seinään jotuisläpövastukseen. Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Erilaisia riparakenteita 3 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Ripateoria yleinen analyysi q x q x q x Fourier: q x d dq onv Keitetään läpövirta aylorin sarjaksi: dqx qx qx... äten d d d 4 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Ripateoria yleinen analyysi Konvektio Siis dq onv d s Sijoitetaan edelliset läpötasapainoytälöön d d d d ds Siis (jaetaan d d :llä) d s d d d d Jaetaan puolittain :llä Rivan läpötilaa kuvaava DY: d 1 1 d s d s d 5 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Vakiopoikkipintainen ripa 6 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Vakiopoikkipintainen ripa Pinta-ala vakio Edelleen d s d P x P issä P on rivan perietri Siis d Merkitään P ja ( x) joten d d P Siis. kertaluvun vakiokertoiinen, oogeeninen differentiaaliytälö! 7 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Vakiopoikkipintainen ripa Rivan päässä: ) Konvektio B) diaaatti ( x x) C1 e C e x C) Vakioläpötila Rivan tyvessä (reunaeto): () D) L 8 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Konvektio Rivan pään reunaeto d x L (L) Rivan läpötilajakautua ( x) os( L x) osl sin ( L sin L x) Rivan läpövirta q f P sin L osl osl sin L 9 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
diaaatti (rivan pää eristetty) Rivan pään reunaeto d ( x) x L Rivan läpötilajakautua ( x) os( L osl x) Rivan läpövirta q f P tan L 1 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Rivan pää vakioläpötilassa Rivan pään reunaeto (L) L Rivan läpötilajakautua ( x) L sin x sin sin L ( L x) Rivan läpövirta q f P osl sin L L 11 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Äärettöän pitkä ripa (L ) Rivan pään reunaeto (L) Rivan läpötilajakautua (x) e x Rivan läpövirta q f P 1 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Esierkki Rivan, jonka alkaisja on 5, toinen pää pidetään 1 C asteen läpötilassa. Jäädytys tapatuu ilalla, = 5 C ja = 1 W/ K. Kuinka pitkä rivan tulee olla, jotta sitä voidaan allintaa ääret töän pitkänä? arkasteltavat ateriaalit Cu, l ja teräs. 13 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Esierkki ransistorin läönsiirtoa voidaan teostaa sijoittaalla se aluiinikaulukseen ( = W/K), jossa on 1 pitkittäistä ripaa. ransistorin säde r 1 = ja korkeus H = 6. Ripojen pituus L = 1 ja paksuus t =.7. Kauluksen paksuus on 1 ja kontaktiresistanssi R t, = 1-3 K/W. ransistoria jäädytetään ilalla, = C ja = 5 W/ K. Määritä läpövirta, ikäli kauluksen läpötila 1 = 8 C 14 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Milloin ripoja kannattaa käyttää? Käytetään, jos ne lisäävät läpövirtaa. Joissakin tapauksissa rivan pituuden lisääinen voi kasvattaa läpövirtaa, joskus tilanne voi olla päinvastainen. Rajan uodostaa täten eto dq f d L Kun rivan päässä konvektiivinen läönsiirto sin L osl d P d L osl sin L 15 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Milloin ripoja kannattaa käyttää? d d L Siis 1 Koska tan L tan L 1 os Siis tan L L tan os L L d d L tan L 1 os L Kun tasapaksu levyripa (osaäärän derivaatta) 16 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Milloin ripoja kannattaa käyttää? 1 Kun oleat ovat ytäsuuria, ollaan rajalla, jolloin rivat ovat yödyttöiä. Edellä oletettu 1D jotuinen. Jos lyyt ripa D läpövirta. Kirjallisuudessa 1 konvektion läpövastus ( pinta alayksikköä koti) 5 / / pituisen rivan jotuisläpövastus 17 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen
Review Question 6 On selvitettävä, kannattaako käyttää.3 :n paksuisia valurautaripoja, = 4 W/K, kun virtaava aine on ) B) kaasu, jolle = 1 1 W/ K vesi, jolle = 55 55 W/ K 18 Säköagneettisten järjestelien läönsiirto Risto Mikkonen