Heat Transfer और Mass Transfer में Analogy क्या है? | हिंदी Guide


Heat Transfer और Mass Transfer में Analogy क्या है? | हिंदी Guide

Heat transfer और mass transfer दो अलग-अलग phenomena हैं, लेकिन इनके बीच कई समानताएँ हैं। Analogy का concept यह बताता है कि heat और mass transfer को similar mathematical form में represent किया जा सकता है, जिससे engineering calculations आसान हो जाते हैं।

1. Fundamental Analogy

Fourier’s Law of Heat Conduction और Fick’s Law of Diffusion का comparison:

  • Heat flux: q = -k (dT/dx)
  • Mass flux: J_A = -D_AB (dC_A/dx)
  • k (thermal conductivity) ↔ D_AB (diffusion coefficient)
  • dT/dx (temperature gradient) ↔ dC_A/dx (concentration gradient)

2. Convective Analogy

Convective heat and mass transfer equations also show similarity:

  • Heat: q = h (T_s - T_∞)
  • Mass: J_A = k_c (C_s - C_∞)
  • h = convective heat transfer coefficient ↔ k_c = mass transfer coefficient

3. Dimensionless Numbers Analogy

Heat and mass transfer analogy often uses dimensionless numbers:

  • Reynolds number (Re) – flow similarity
  • Prandtl number (Pr) – momentum vs heat diffusion
  • Schmidt number (Sc) – momentum vs mass diffusion
  • Nusselt number (Nu) ↔ Sherwood number (Sh)

4. Practical Use of Analogy

  • Design of heat exchangers and mass transfer equipment
  • Predicting mass transfer coefficients from known heat transfer correlations
  • Drying, evaporation, absorption, distillation processes analysis

5. Common Analogies

  • Reynolds Analogy
  • Colburn Analogy
  • Chilton-Colburn Analogy

निष्कर्ष

Heat transfer और mass transfer में analogy concept engineers को complex mass transfer problems को heat transfer correlations के माध्यम से solve करने में मदद करता है। यह method equipment design और performance prediction को सरल बनाता है।

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