درس «انتقال حرارت تشعشع» یکی از دروس تخصصی و جذاب در حوزه مهندسی مکانیک و هوافضاست که در نیم‌سال دوم سال تحصیلی ۹۹-۹۸ در دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی شریف ارائه شده. این نخستین باریه که این درس به شکل آنلاین و مجازی در دسترس قرار می‌گیره و همین موضوع باعث ...
آشنایی با درس انتقال حرارت تشعشع
درس «انتقال حرارت تشعشع» یکی از دروس تخصصی و جذاب در حوزه مهندسی مکانیک و هوافضاست که در نیم‌سال دوم سال تحصیلی ۹۹-۹۸ در دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی شریف ارائه شده. این نخستین باریه که این درس به شکل آنلاین و مجازی در دسترس قرار می‌گیره و همین موضوع باعث شده دانشجوهای بیشتری از سراسر کشور بتونن از اون بهره ببرن. 🎓
مشخصات کلی دوره
ویژگی
جزئیات
عنوان دوره
آموزش انتقال حرارت تشعشع
محل ارائه
دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
سطح
کارشناسی ارشد و دکتری
تعداد جلسات
۲۱ جلسه
مدت زمان کل
حدود ۱۰ ساعت و ۴۰ دقیقه
هزینه
رایگان
انتقال حرارت تشعشع یعنی چی؟
وقتی می‌گیم «انتقال حرارت تشعشعی»، داریم درباره علمی حرف می‌زنیم که به انتقال انرژی از طریق امواج الکترومغناطیس مربوط می‌شه. شاید بپرسید این موضوع چقدر تو زندگی روزمره ما حضور داره؟ خب، مثال‌هاش همه‌جا هست:
حس گرمای بیشتر وقتی روبه‌روی آتش می‌ایستید
آبی بودن آسمان و قرمز شدنش موقع غروب
سرمای بیشتر در شب‌های صاف و بدون ابر
گرم شدن غذاتون داخل مایکروویو
تمام مواد به‌طور پیوسته دارن انرژی گسیل می‌کنن، چه از طریق امواج الکترومغناطیسی و چه فوتون‌ها. شدت این امواج به دمای جسم بستگی داره و انرژی گسیل‌شده هم به طول موج، جهت انتشار و خواص سطح و ماده وابسته‌ست.
چرا این درس مهمه؟
یه تفاوت اساسی بین انتقال حرارت تشعشعی و دو حالت دیگه (رسانش و جابه‌جایی) وجود داره: تشعشع می‌تونه بین دو جسم با فاصله زیاد هم اتفاق بیفته، حتی وقتی هیچ ماده‌ای بین‌شون نیست. یعنی امواج گسیل‌شده از اجسام برای انتشار نیازی به محیط مادی ندارن. حتی هوای اطراف هم نقش پررنگی در این نوع انتقال حرارت ایفا نمی‌کنه.
این ویژگی باعث می‌شه انتقال حرارت تشعشعی در کاربردهای دمای بالا خیلی مهم بشه. چند نمونه:
آتش و کوره‌های صنعتی
نازل راکت‌ها
واکنش‌های هسته‌ای
برگشت سفینه به جو زمین
محفظه احتراق موتورها
اما همیشه هم بحث دماهای خیلی بالا نیست. تو مدیریت حرارتی ماهواره‌ها، حضور یا عدم حضور تشعشع خورشید می‌تونه اختلاف دمای قابل توجهی روی سطوح ایجاد کنه که باید کنترل بشه. گرمایش زمین هم که این روزا خیلی درباره‌ش می‌شنویم، نتیجه جذب تشعشع خورشیدی توسط دی‌اکسیدکربن تولیدشده توسط بشره.
چه چیزی یاد می‌گیرید؟
روش تحلیل در انتقال حرارت تشعشع با رسانش و جابه‌جایی فرق داره. توی رسانش یا جابه‌جایی، فاصله انتقال حرارت بین ذرات یه ماده خیلی کم و در حد فواصل بین مولکولیه. پس با انتخاب یه حجم دیفرانسیلی کوچیک می‌شه به معادلات دیفرانسیل مناسب رسید. ولی در تشعشع، این فاصله می‌تونه از فواصل بین مولکولی تا فاصله بین خورشید و زمین متغیر باشه!
به همین دلیل، نوشتن معادله بقای انرژی برای یه حجم دیفرانسیلی در این حوزه کمکی نمی‌کنه و باید به سراغ معادلات انتگرالی رفت که شامل فرکانس یا طول موج، مختصات مکانی، جهات انتقال تشعشعی و زمان می‌شن. این پیچیدگی باعث می‌شه که توی این درس وقت بیشتری به معرفی و تحلیل خواص تشعشعی اختصاص پیدا کنه.
پیش‌نیازها و مخاطبان دوره
این درس در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری ارائه می‌شه و پیش‌نیازهاش عبارت‌اند از:
ریاضیات
انتقال حرارت
ترمودینامیک در دوره کارشناسی
چطور به کارتون میاد؟
اگه دانشجوی مهندسی مکانیک، هوافضا یا انرژی هستید، این درس می‌تونه پایه‌ای بشه برای پروژه‌های طراحی سیستم‌های حرارتی، تحلیل عملکرد ماهواره‌ها، طراحی کوره‌ها و حتی پژوهش در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر. خیلی از پایان‌نامه‌های ارشد و رساله‌های دکتری توی این حوزه‌ها نیازمند درک درست از مفاهیم تشعشعه.
نکته جالب اینکه این دوره به‌صورت رایگان در اختیار علاقه‌مندان قرار گرفته و فرصت خوبیه برای دانشجویانی که می‌خوان بدون هزینه، از تدریس استاد دانشگاه صنعتی شریف بهره‌مند بشن. 📚
محتوای دوره
شماره
عنوان فصل
تعداد جلسات
مدت زمان
۱
انتقال حرارت تشعشع
۲۱ جلسه
۱۰:۴۰ ساعت
سوالات متداول
آیا این دوره برای دانشجویان کارشناسی هم مناسبه؟
محتوای دوره در سطح ارشد و دکتریه، ولی اگه کارشناسی هستید و پیش‌نیازها رو گذروندید، می‌تونید ازش استفاده کنید.
آیا به منابع اضافی نیاز دارم؟
تسلط بر ریاضیات، انتقال حرارت و ترمودینامیک پایه، برای درک بهتر مطالب ضروریه.
آیا این دوره رایگانه؟
بله، این دوره کاملاً رایگان در دسترس قرار گرفته.
