7 ರಲ್ಲಿ Samsung Galaxy Note 2016 ಸ್ಫೋಟದ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ, ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಿತಿಮೀರಿದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಮರ್ಥ ಫಿನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘಟಕಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಬಹಳ ಹಿಂದೆಯೇ, 2016 ರಲ್ಲಿ, Samsung Galaxy Note 7 ಸ್ಫೋಟಗೊಂಡಿತು ಮತ್ತು ಅದರ ಅಪಾಯಗಳಿಂದಾಗಿ ಬಳಸದಂತೆ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಸಲಹೆ ನೀಡಲಾಯಿತು. ಈ ಘಟನೆಯು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಆಘಾತ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಕಳುಹಿಸಿತು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಬಹಳಷ್ಟು ಚರ್ಚೆ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಿತು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸುರಕ್ಷತೆ, ಇದು ಅನೇಕ ಕಂಪನಿಗಳು ತಮ್ಮ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಸ್ಫೋಟದ ನಿಖರವಾದ ಕಾರಣ ತಿಳಿದಿಲ್ಲವಾದರೂ, ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅತಿಯಾಗಿ ಬಿಸಿ ಮಾಡುವುದು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಪರಾಧಿ. ಹೊರಭಾಗಕ್ಕೆ ಕಳಪೆ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಅಧಿಕ ತಾಪ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಿಸುವಾಗ, ಈ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ನಾವು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಮೂಲಭೂತ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಸಮರ್ಥವಾಗಿರುವ ರೆಕ್ಕೆಗಳಿಗೆ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಪರಿಚಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತೇವೆ.
ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಎಂದರೇನು? ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸಲು, ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಉಷ್ಣತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯ ಚಲನೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಎರಡು ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ಒಳಗೆ ಅಥವಾ ನಡುವೆ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದಾಗ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಮೂರು ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ: ವಹನ, ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ. ವಹನವು ಘನ ಅಥವಾ ದ್ರವದಂತಹ ಸ್ಥಿರ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಶಾಖದ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅದರೊಳಗೆ ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀವು ಲೋಹದ ರಾಡ್‌ನ ಒಂದು ತುದಿಯನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ಶಾಖವನ್ನು ಲೋಹದ ಮೂಲಕ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ವಹನ. ಸಂವಹನವು ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಮತ್ತು ಚಲಿಸುವ ದ್ರವದ ನಡುವೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀವು ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಕುದಿಸಿದಾಗ, ನೀರಿನ ಪರಿಚಲನೆಯಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಕಿರಣವು ಮಧ್ಯಂತರ ಮಾಧ್ಯಮವಿಲ್ಲದೆ ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಿದೆ. ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದ ಮೂಲಕ ಭೂಮಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವುದು ವಿಕಿರಣದ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘಟಕಗಳು ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು, ಘಟಕ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ದ್ರವದ ನಡುವಿನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿರಬೇಕು. ಮುಂದೆ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘಟಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಶಾಖವನ್ನು ಹೇಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೇಗೆ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ನೋಡುತ್ತೇವೆ. ವಹನ, ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣದ ನಡುವೆ, ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಸ್ವಲ್ಪ ಕಾಳಜಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ವಹನ ಮತ್ತು ಸಂವಹನದ ಕಾರಣದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ಅದನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಕ್ರಿಯ ಕಣಗಳಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಸಕ್ರಿಯ ಕಣಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಿ ವಹನವನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಶಾಖ ವಹನದಿಂದಾಗಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರದ ಸಮೀಕರಣವು ಫೋರಿಯರ್ ನಿಯಮವಾಗಿದೆ. ಶಾಖ ವಾಹಕತೆಯಿಂದಾಗಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ದರವು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೂರಕ್ಕೆ (ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ದಿಕ್ಕು) ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಈ ಕಾನೂನು ಹೇಳುತ್ತದೆ.
ಸಂವಹನವು ಅನಿಯಮಿತ ಆಣ್ವಿಕ ಚಲನೆ ಅಥವಾ ಪ್ರಸರಣದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಬೆಚ್ಚಗಿನ ಗಾಳಿಯು ಕೋಣೆಯ ಮೂಲಕ ಪರಿಚಲನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಡುವುದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಸಂವಹನವಾಗಿದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರಕ್ಕೆ ಸಮೀಕರಣವಿದೆ, ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ನಿಯಮ, ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರವು ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕ, ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ.
ಈ ಎರಡು ಕಾನೂನುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಭಾಗವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತಂಪಾಗಿಸಲು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ; ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಭಾಗ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ದ್ರವದ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ; ಮತ್ತು ಮೂರನೆಯದಾಗಿ, ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ. ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕವು ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಉತ್ತಮ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಭಾಗವನ್ನು ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಬೆಲೆ ಟ್ಯಾಗ್ನೊಂದಿಗೆ ಬರುತ್ತದೆ. ಭಾಗ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ದ್ರವದ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಬಾಹ್ಯ ದ್ರವದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿಶೇಷ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ನೀವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಫಿನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಿಮ್ಮ ಸುತ್ತಲೂ ನೀವು ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಲಾನ್ ಮೂವರ್‌ಗಳ ಎಂಜಿನ್ ಪ್ರಕರಣಗಳು ಅಥವಾ ರೇಡಿಯೇಟರ್‌ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಯೋಚಿಸಿ. ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು: ನೇರ, ಉಂಗುರ ಮತ್ತು ರೆಕ್ಕೆ (ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯಂತಹ). ಈ ಆಕಾರಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಪರಿಮಾಣ, ತೂಕ, ಉತ್ಪಾದನಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಹಿಂಜ್ನ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ. ಹಿಂಜ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಯಾವುದೇ ಸರಳ ಸೂತ್ರವಿಲ್ಲ; ಹಿಂಜ್ನ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳನ್ನು ಕಳೆಯಬಹುದು. ಹೆಬ್ಬೆರಳಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ನಿಯಮದಂತೆ, ಹಿಂಜ್ ಮತ್ತು ಪಿನ್ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಪರಸ್ಪರ ಮಧ್ಯಪ್ರವೇಶಿಸುವಷ್ಟು ಕಿರಿದಾಗಿರದಿರುವವರೆಗೆ, ತೆಳ್ಳಗಿನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಅಂತರದ ಹಿಂಜ್, ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ತೂಕ ಮತ್ತು ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇದು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಮೂಲಭೂತ ವಿವರಣೆ ಮತ್ತು ರೆಕ್ಕೆಗಳಿಗೆ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಪರಿಚಯವಾಗಿದೆ. ಮಿತಿಮೀರಿದ ಭಾಗದ ಕಾರ್ಯಚಟುವಟಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಘಟಕಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ರೆಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ವಿಮಾನ, ಆಟೋಮೋಟಿವ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನವುಗಳಂತಹ ಶಾಖವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕಾದ ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಅಂತೆಯೇ, ಸುರಕ್ಷಿತ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಭಾಗಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಭಾಗವು ಎಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಬಿಸಿಯಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದು ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಾಕಷ್ಟು ತಂಪಾಗುತ್ತದೆಯೇ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಯಂತ್ರಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದ್ದರೂ, ಹೊಸ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಂದ ಮೋಸಹೋಗುವುದು ಮುಖ್ಯವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸೆಲ್ ಫೋನ್ ಸ್ಫೋಟದ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಮೂಲಭೂತ ಸುರಕ್ಷತಾ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಈ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತಾ ಕ್ರಮಗಳು ಭವಿಷ್ಯದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಪಾಠಗಳಾಗಿವೆ.
