ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ಘಟಕಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ?

ದ್ರವ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ (ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಮೋಡ್)ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಿ ವ್ಯಾಪಾರ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ಸಾಧನಗಳು ಎರಡು ದ್ರವಗಳ ಮಿಶ್ರಣ ಮತ್ತು ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಘನ ಗೋಡೆಗಳ ಮೂಲಕ (ಲೋಹದ ಪೈಪ್ ಗೋಡೆಗಳು, ಸುಕ್ಕುಗಟ್ಟಿದ ಲೋಹದ ಫಲಕಗಳು) ಬಿಸಿ ಮತ್ತು ಶೀತ ದ್ರವಗಳನ್ನು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಗೋಡೆಯ ಮೂಲಕ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಮಾತ್ರ ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ;

ಚಾಲನಾ ಶಕ್ತಿ: ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ (ΔT)ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಚಾಲನಾ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಸಿ ಮತ್ತು ತಣ್ಣನೆಯ ದ್ರವಗಳ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ, ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರವು ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಎರಡು ದ್ರವಗಳ ನಡುವೆ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿರುವವರೆಗೆ, ಎರಡು ದ್ರವಗಳ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಶೂನ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ.

ಕೋರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ:ಮೂರು-ಹಂತದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪರೋಕ್ಷ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕವನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಸತತ ಮೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಯಾವುದನ್ನೂ ಬಿಟ್ಟುಬಿಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ:

- ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ (ದ್ರವ → ಗೋಡೆ): ಎತ್ತರದ-ತಾಪಮಾನದ ದ್ರವವು ಗೋಡೆಯ ಒಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವಾಗ, ದ್ರವದ ಅಣುಗಳು ಗೋಡೆಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದು ಶಾಖವನ್ನು ಗೋಡೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ದ್ರವದ ಸ್ವಂತ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಹರಿವು (ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆ) ನಿರಂತರವಾಗಿ ಆಂತರಿಕ ಶಾಖವನ್ನು ಗೋಡೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಗದ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದಕ್ಷತೆ.

- ಶಾಖದ ವಹನ (ಗೋಡೆಯ ಒಳಗೆ): ಘನ ಗೋಡೆಯ ವಸ್ತುವಿನ ಆಣ್ವಿಕ ಕಂಪನದ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಬದಿಯ ಗೋಡೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಬದಿಯ ಗೋಡೆಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗೋಡೆಯ ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ಗೋಡೆಯ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಫೌಲಿಂಗ್ನ ಮಟ್ಟವು ವಹನ ದಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

- ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ (ಗೋಡೆ → ದ್ರವ): ಕಡಿಮೆ -ತಾಪಮಾನದ ಬದಿಯ ಗೋಡೆಯು ಗೋಡೆಯ ಸಮೀಪವಿರುವ ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ದ್ರವದ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ದ್ರವವು ತನ್ನ ಹರಿವಿನ ಮೂಲಕ ಶಾಖವನ್ನು ಒಯ್ಯುತ್ತದೆ, ಗೋಡೆ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

ಶಕ್ತಿ ಸಮತೋಲನ:ಶಾಖದ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಆದರ್ಶ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖದ ನಷ್ಟವನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಿ), ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ದ್ರವದಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಒಟ್ಟು ಶಾಖವು ಕಡಿಮೆ{1}}ತಾಪಮಾನದ ದ್ರವದಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಒಟ್ಟು ಶಾಖಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾದಂತೆ, ದ್ರವದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ-ತಾಪಮಾನವು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ{4} ತಾಪಮಾನ ಎರಡರ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.