Taşıma Olaylarının Tanımı

Daniela Nataly Díaz Zepeda
MC Biyomedikal Mühendisliği ve Fizik Yüksek Lisansı

Aktarım olgusu terimi temel olarak üç tür süreci ifade eder: momentum aktarımı, enerji aktarımı ve kütle aktarımı. Bu üç ana çalışma alanı sırasıyla akışkanlar dinamiği, ısı transferi ve farklı kimyasal türlerin kütle transferini içerir.

Ulaştırma olaylarının incelenmesi, diğerlerinin yanı sıra fizik, kimya, makine mühendisliği ve kimya mühendisliği dahil olmak üzere farklı bilimsel alanların geliştirilmesi için temeldir. Temelde tüm ulaşım olaylarının davranışlarını koruma yasalarına (madde ve enerji) dayandırdığını belirtmekte fayda var.

momentum aktarımı

Momentum taşınması, hareket halindeki malzemeleri, özellikle de sıvıları ifade eder. Akışkanlar dinamiği, sürecin gerçekleştiği ilkelerle ilgilenen bu süreçlerin incelenmesinden sorumludur. akışkanların borulardan akış, türbülans, açık kanallar vb. gibi farklı koşullar altında hareketi. diğerleri. Momentum aktarımının incelenmesi, aerodinamik ve kara taşıtı tasarımı gibi uygulamalarda, hatta insan vücudundaki kan akışı gibi biyolojik sistemlerde bile faydalıdır.

enerji taşımacılığı

Öte yandan ısı transferi, ısı formundaki enerjinin bir yerden başka bir yere nasıl geçtiğini açıklayan temel bir süreçtir. Bu, iletim, konveksiyon ve radyasyon olmak üzere üç ana mekanizma altında gerçekleşir. İletim, ısının başka bir katıyla temas halindeki bir katıdan aktarılmasıdır; konveksiyon ise ısının başka bir cisimle aktarılmasıdır. Akışkan hareketi ve radyasyonun etkisi, ısının mikrodalgalar ve mikrodalgalar gibi elektromanyetik dalgalar aracılığıyla aktarılmasıdır. kızılötesi.

Isı transferi olgusunun nasıl oluştuğunu anlamak, tasarımı gibi uygulamalarda önemlidir. ısı eşanjörleri, oda ısıtma veya soğutma cihazları, mutfak aletleri vb. diğerleri.

Kütle Transferi

Kütle transferi, maddenin belirli bir sistem içerisinde bir faz değişimi veya ilgili kimyasal işlemler yoluyla bir yerden diğerine geçtiği mekanizmayı ifade eder. Burada bileşiklerin veya moleküller veya iyonlar gibi diğer kimyasal türlerin difüzyonu, fizyolojik olanlar gibi belirli süreçlerde meydana gelen reaksiyonların açıklaması gelir. Kütle aktarımı, endüstriyel işlemlerde uygulanan absorpsiyon, ekstraksiyon, kurutma ve damıtma gibi birim işlemlerde önemli bir rol oynar.

Taşıma olayları, farklı ölçeklere atıfta bulunarak üç farklı düzeyde büyüteç altında incelenebilir: makroskobik, mikroskobik ve moleküler. Denge olarak bilinen denklemlerin önerildiği makroskobik düzeyden başlayarak, bir sistemdeki momentumun, enerjinin ve kütlenin belirli bir değişiklik altında nasıl etkilendiğini açıklar. Söz konusu değişiklik madde, enerji veya dış akımların girdileri nedeniyle bazı unsurların eklenmesi veya çıkarılması olabilir. Bu dengeler, sistemin tüm detaylarının anlaşılmasını bir kenara bırakarak, başlangıçtaki durumdan, süreç içerisinde durumun oluştuğu noktaya kadar olan farklara odaklanır. Ulaştırma olaylarının makroskobik düzeyde incelenmesi, bir sorunu küresel bir perspektiften anlamamıza yardımcı olur ve mühendislik gibi belirli uygulamalarda ihtiyaç duyulan tek şey budur.

Daha sonra sistem içindeki küçük bölgelerin incelendiği mikroskobik seviye gelir. Bir değişikliği tanımlayan denklemler burada da geçerlidir, ancak yalnızca küçük bir bölge içinde çalışmak. Mikroskobik düzeydeki bir çalışmanın amacı, sıcaklık, basınç ve sıcaklık gibi makroskobik düzeyden daha ayrıntılı bilgi elde etmektir. Daha ayrıntılı bir röntgen elde etmek için diğer bölgelere uyarlanabilen konsantrasyon profilleri çalışmak. Son olarak, moleküler düzey temel olarak taşıma olayını anlamaya çalışır. Yani kütle, momentum ve enerji mekanizmalarını kuvvetler ve yapı açısından anlamak moleküler. Bu tür çalışmalar teorik fizik, fiziksel kimya ve nadiren de mühendislik gibi bilim dalları tarafından benimsenmektedir.

Uygulama örnekleri

Taşıma olaylarının incelenmesinin bazı uygulamaları arasında endüstriyel, biyolojik, tarım ve meteoroloji, o zaman tüm bu süreçlerin maddenin korunumu kanunlarına tabi olduğunu hatırlayalım. enerji. Bu çalışma alanına kendini adamış mühendisler ve bilim adamları, bu olayları modellemek için denklemler kullanırlar ve Yönetilen süreçleri optimize etmenin yollarını aramanın yanı sıra, farklı koşullar altındaki davranışını tahmin etmek onlar için. Daha spesifik olarak, damıtma, tahıl ve odunun kurutulması, gıda ve içecek üretimine yönelik fermantasyon işlemleri gibi endüstriyel işlemler, su arıtma, madencilik, petrol rafinajı, bunların hepsi geliştirildi ve mükemmelleştirilmeye devam ediyor. Ulaşım.