운송 현상의 정의

다니엘라 나탈리 디아스 제페다
MC 의생명공학 및 물리학 박사

운송 현상이라는 용어는 주로 운동량 운송, 에너지 운송 및 대량 운송의 세 가지 유형의 프로세스를 나타냅니다. 이 세 가지 주요 연구 분야는 각각 유체 역학, 열 전달, 다양한 화학종의 질량 전달을 포함합니다.

운송 현상에 대한 연구는 물리학, 화학, 기계공학, 화학공학 등 다양한 과학 분야의 발전에 기본이 됩니다. 근본적으로 모든 수송 현상은 보존 법칙(물질과 에너지)에 기초하여 행동한다는 점을 언급할 가치가 있습니다.

운동량 수송

운동량 전달은 움직이는 물질, 특히 유체를 의미합니다. 유체 역학은 프로세스가 발생하는 원리를 다루는 이러한 프로세스에 대한 연구를 담당합니다. 파이프를 통한 흐름, 난류, 개방형 채널 등 다양한 조건에서 유체의 이동 다른 사람. 운동량 전달에 대한 연구는 공기 역학 및 육상 차량 설계와 같은 응용 분야는 물론 인체의 혈류와 같은 생물학적 시스템에서도 유용합니다.

에너지 수송

반면, 열 전달은 열 형태의 에너지가 한 장소에서 다른 장소로 어떻게 전달되는지를 설명하는 기본적인 과정입니다. 이는 전도, 대류 및 복사의 세 가지 주요 메커니즘에서 발생합니다. 전도는 한 고체가 다른 고체와 접촉하여 열을 전달하는 것이고, 대류는 고체를 통해 열이 전달되는 것입니다. 유체 이동 및 복사는 마이크로파와 같은 전자기파를 통해 열이 전달되는 것입니다. 적외선.

열 전달 현상이 어떻게 발생하는지 이해하는 것은 다음과 같은 응용 분야에서 필수적입니다. 열교환기, 실내 난방 또는 냉방 장치, 주방 가전제품 등. 많은 다른 사람.

대량 전송

물질 전달은 상 변화나 관련된 화학적 과정을 통해 특정 시스템 내에서 물질이 한 위치에서 다른 위치로 이동하는 메커니즘을 의미합니다. 여기에는 분자나 이온과 같은 화합물이나 기타 화학종의 확산, 특히 생리학적 과정과 같은 특정 과정에서 발생하는 반응에 대한 설명이 포함됩니다. 물질 전달은 흡수, 추출, 건조, 증류 등 산업 공정에 적용되는 단위 작업에서 중요한 역할을 합니다.

수송 현상은 거시적, 미시적, 분자적 규모의 세 가지 수준의 돋보기를 통해 연구할 수 있습니다. 시스템의 운동량, 에너지 및 질량이 특정 변화에 따라 어떻게 영향을 받는지 설명하는 균형이라고 알려진 방정식이 제안되는 거시적 수준에서 시작합니다. 상기 변화는 물질, 에너지 또는 외부 전류의 입력으로 인해 일부 요소의 도입 또는 제거일 수 있습니다. 이러한 균형은 시스템의 모든 세부 사항에 대한 이해를 제쳐두고 초기 상태부터 프로세스에서 조건이 발생한 시점까지의 차이점에 중점을 둡니다. 거시적 수준에서 운송 현상을 연구하면 글로벌 관점에서 문제를 이해하는 데 도움이 되며 엔지니어링과 같은 특정 응용 분야에서는 이것이 전부입니다.

다음은 시스템 내의 작은 영역을 검사하는 미시적 수준입니다. 변화를 설명하는 방정식도 여기에 적용되지만, 공부하다. 미시적 수준에서의 연구 목적은 거시적 수준보다 더 자세한 온도, 압력 및 온도와 같은 정보를 얻는 것입니다. 보다 자세한 X-ray를 얻기 위해 다른 지역으로 추정할 수 있는 농도 프로파일 공부하다. 마지막으로 분자수준에서는 수송현상을 근본적으로 이해하고자 한다. 즉, 질량, 운동량, 에너지의 메커니즘을 힘과 구조의 관점에서 이해하는 것입니다. 분자. 이러한 유형의 연구는 이론 물리학, 물리 화학 및 매우 가끔 공학과 같은 과학 분야에서 채택됩니다.

적용 사례

운송 현상 연구의 일부 응용 분야에는 산업적, 생물학적, 농업과 기상학, 그렇다면 이 모든 과정은 물질 보존 법칙의 지배를 받는다는 것을 기억합시다. 에너지. 이 연구 분야에 전념하는 엔지니어와 과학자들은 방정식을 사용하여 이러한 현상을 모델링하고 관리되는 프로세스를 최적화하는 방법을 찾는 것 외에도 다양한 조건에서 동작을 예측합니다. 그들을 위해. 보다 구체적으로는 곡물 및 목재의 증류, 건조, 식품 및 음료 생산을 위한 발효 공정, 수처리, 광업, 정유 등 모든 기술이 개발되었으며, 이러한 현상을 응용하여 계속해서 완벽해지고 있습니다. 수송.