Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр ба тархалтын хоорондох гол ялгаа нь дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь материалын дулаан дамжуулах чадварыг илэрхийлдэг бол дулааны тархалт гэдэг нь материалын дулааныг түүний халуун хэсгээс дулаан дамжуулах хурдыг хэмждэгт оршино. хүйтэн төгсгөл.
Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр ба дулааны тархалт нь тодорхой материалаар дамжин өнгөрөх дулаан дамжуулалтыг тодорхойлдог хоёр нэр томъёо юм.
Дулаан дамжуулалт гэж юу вэ?
Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь тухайн материалын дулаан дамжуулах чадварыг тодорхойлдог нэр томъёо юм. Бид энэ нэр томъёог гурван аргаар тэмдэглэж болно: k, λ эсвэл κ. Ихэвчлэн өндөр дулаан дамжуулалттай материал нь дулаан дамжуулах өндөр хурдыг харуулдаг. Жишээлбэл, металууд нь ихэвчлэн өндөр дулаан дамжуулалттай байдаг бөгөөд дулаан дамжуулахад маш үр дүнтэй байдаг. Үүний нэгэн адил хөөсөнцөр зэрэг тусгаарлагч материал нь дулаан дамжуулалт багатай бөгөөд дулаан дамжуулах хурд багатай байдаг. Тиймээс бид дулаан шингээгчийн хэрэглээнд өндөр дулаан дамжуулалттай материалыг ашиглах боломжтой бол дулаан тусгаарлагчийн хэрэглээнд бага дулаан дамжуулалттай материалыг ашиглаж болно. Түүнчлэн, “дулааны эсэргүүцэл” нь дулаан дамжилтын илтгэлцүүр юм.
Математикийн хувьд бид дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийг q=-k∇T гэж илэрхийлж болох ба энд q нь дулааны урсгал, k нь дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, ∇T нь температурын градиент юм. Бид үүнийг “Дулаан дамжилтын Фурье хууль” гэж нэрлэдэг.
Бид дулаан дамжуулалтыг температурын градиентээр санамсаргүй молекулын хөдөлгөөний улмаас энергийн тээвэрлэлт гэж тодорхойлж болно. Тиймээс бид энэ нэр томьёог конвекц болон молекулын ажилаар дамжуулан энергийн тээвэрлэлтээс ялгаж чадна, учир нь энэ нь ямар нэгэн микроскопийн урсгал эсвэл ажлын гүйцэтгэлийн дотоод стрессийг агуулдаггүй.
Дулаан дамжилтын хэмжүүрийн нэгжийг авч үзэхэд SI нэгж нь “метр тутамд ватт-Келвин” буюу Вт/м. К байна. Гэсэн хэдий ч эзэн хааны нэгжээр бид дулаан дамжуулалтыг BTU/(h.ft.°F) -ээр хэмжиж болно, BTU нь Британийн дулааны нэгж, h нь цаг, фут нь хөл дэх зай, F нь Фаренгейтийн температур юм. Цаашилбал, материалын дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийг хэмжих хоёр үндсэн арга байдаг: тогтвортой ба түр зуурын аргууд.
Дулааны тархалт гэж юу вэ?
Дулааны тархалт гэдэг нь материалын халуунаас хүйтэн төгсгөл хүртэл дулаан дамжуулах хурдны хэмжүүр юм. Тиймээс энэ нь материалын дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийг тогтмол даралттай нягтрал ба хувийн дулаан багтаамжаар хуваана. Энэ параметрийн хэмжих нэгж нь m2/s байна. Энэ нь SI-ийн гаралтай нэгж юм. Ихэвчлэн бид энэ нэр томъёог α гэж тэмдэглэж болно. Гэхдээ бусад тэмдэгтүүд бас байдаг. Дулааны диффузийн математик илэрхийлэл нь дараах байдалтай байна:
α=k/ρcp
Энд k нь дулаан дамжилтын илтгэлцүүр, cp хувийн дулаан багтаамж, ρ si нь нягт. Гэхдээ ρcp нийлээд эзэлхүүний дулаан багтаамж гэж нэрлэдэг.
Ихэнхдээ дулааны тархалтыг флаш аргаар хэмждэг бөгөөд энэ нь нэг төгсгөлд богино энергийн импульс бүхий тууз эсвэл материалын дээжийн цилиндр хэсгийг халааж, богино зайд температурын өөрчлөлтийг шинжилдэг.
Дулаан дамжуулалт ба диффузийн ялгаа нь юу вэ?
Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр ба дулааны тархалт нь тодорхой материалаар дамжин өнгөрөх дулаан дамжуулалтыг тодорхойлдог хоёр нэр томъёо юм. Дулаан дамжуулалт ба тархалтын хоорондох гол ялгаа нь дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь материалын дулаан дамжуулах чадварыг илэрхийлдэг бол дулааны тархалт нь материалын дулааныг халуунаас нь хүйтэн төгсгөл хүртэл дамжуулах хурдыг хэмждэгт оршино.
Доорх инфографик дээр дулаан дамжилтын илтгэлцүүр болон тархалтын хоорондын ялгааг зэрэгцүүлэн харьцуулж үзүүлэв.
Дүгнэлт – Дулаан дамжилтын чанар ба тархалт
Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр ба дулааны тархалт нь тодорхой материалаар дамжин дулаан дамжуулалтыг тодорхойлдог хоёр нэр томъёо юм. Дулаан дамжуулалт ба тархалтын хоорондох гол ялгаа нь дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь материалын дулаан дамжуулах чадварыг илэрхийлдэг бол дулааны тархалт нь материалын дулааныг халуун төгсгөлөөс хүйтэн төгсгөл хүртэл дамжуулах хурдыг хэмждэгт оршино.
