1- tajriba ishi «truba ichida truba» isitgichining issiqlik o`tkazish koeffitsientini aniqlash nazariy qism

TAJRIBA QURILMASINING TUZILISHI

Issiqlik almashinishi jarayonini tadqiq qilish uchun tayyorlangan tajriba qurilmasi quyidagi qismlardan tuzilgan. (1.1 - rasm):



1.1-rasm. Tajriba qurilmasining sxemasi
1,2-mos holda sovuq va issiq suv sig`imlari; 3-elektr isitgich; 4,5,8,9,12,13,16,17,20,21-suv temperaturasini o`lchash uchun termometrlar; 6,10, 14,18-issiqlik almashinish elementlarining ichki quvurlari; 7, 11, 15, 19-issiqlik almashinish elementlarining tashqi quvurlari; 22,23-elementlarga issiq va sovuq suv uzatiladigan ventillar; 24, 25, 26, 27,28,29-issiqlik tashuvchilardan namuna olish uchun ventillar.

Tajriba qurilmasi ketma–ket ulangan to`rtta bir xil o`lchamdagi “quvur ichida quvur” tipidagi issiqlik almashinish elementlaridan hamda issiq va sovuq sig`imlaridan iborat bo`lib, quyidagi qismlardan tashkil topgan:

1,2-mos holda sovuq va issiq suv sig`imlari; 3-elektrik isitgich; 4, 5, 8, 9, 12, 13, 16, 17, 20, 21 - suv temperaturasini o`lchash uchun termometrlar; 6, 10, 14, 18 - issiqlik almashinish elementlarining tashqi quvurlari; 22, 23 - elementlarga issiq va sovuq suv uzatiladigan 24, 25, 26, 27, 28, 29 - issiqlik tashuvchilardan namuna olish uchun ventillar.
Tajriba o`tkazish uslubi.
“Quvur ichida quvur” rusumidagi issiqlik almashinish qurilmasida jarayonni tadqiq qilish quyidagi tartibda olib boriladi:
1. Sovuq va issiq suv sig`imlari suv bilan to`ldiriladi;
2. Elektrik isitgich tok manbaiga ulanib, sig`imdagi suv 100⁰ gacha isitiladi;
3. 22 va 23 ventillar ma`lum miqdorda ochilib oqimning laminar rejimini (Re<2320) ta`minlaydigan suv sarfi o`rnatiladi. Bunda suv sarfi quyidagiga teng bo`lishi shart:
(1.1)
(1.2)
(1.3)
Bu yerda:
- sovuq suvning quvurlar orasidagi halqasimon bo`shliqdagi oqish tezligi, m/s;
- sovuq suvning halqasimon bo`shliqdagi oqimining ko`ndalang kesim yuzasi, m²;
- sovuq suvning o`rtacha temperaturasiga mos keluvchi zichligi va dinamik qovushqoqlik koeffitsienti.
Sovuq suv sarfi sekundomer va menzurka yordamida aniqlanadi:
(1.4)
(1.5)
Bu yerda:
V<sub>2</sub> - sovuq suvning hajmiy sarfi; m<sup>3</sup>/s;
vaqt davomida menzurkaga yig`ilgan suv hajmi, m³.
Yuqoridagi tartibda issiq suvning ham sarfi o`rnatiladi.

4. 
   Ma`lum vaqt oraliqlarida sovuq va issiq suv temperaturalari o`lchab boriladi. Tajriba sovuq va issiq suvning isitkichdan chiqishidagi temperatura turlari o`zgarishsiz qolgungacha davom ettiriladi. O`lchash natijalari 2.1-jadvalga yozib boriladi.
   

1.1.-jadval.

№	G2	V2	Re		Termometrlar ko`rsatkichi ^0C											G1 kg/s		K,		Kkr,
	kg/s	m^3/s		s	4	5	8	9	12	13	16	17	20	21

5. Tajriba natijalari aosida quyidagi hisob - kitoblar bajariladi:
A) Issiqlik o`tkazishning asosiy tenglamasidan issiqlik o`tkazish koeffitsienti aniqlanadi:
Vt/(m² K) (1.6)
bu yerda: F- issiqlik almashinish yuzasi, m²
F = (1.7)
d_ur- ichki quvurning o`rtacha diametri , m;

- ichki quvurning ichki va tashki diametrlari, m;
- ichki quvurning issiqlik almashinish jarayonida qatnashayotgan uzunligi , m.
- issiqlik almashinish jarayonining harakatlantiruvchi kuchi, ⁰S.
(1.8)
Agar issiq va sovuq suv bir tomonga harakatlansa:

Agar issiq va sovuq suv bir - biriga qarama - qarshi harakatlansa:

Agar (1.9)
- jarayonda issiq suvdan berilgan issiqlik miqdori, Vt:
(1.10)
- sovuq suvning o`rtacha temperaturasiga mos keluvchi solishtirma issiqlik sig`imi, J/(kg K).
B) Issiqlik o`tkazish koeffitsientining kriterial qiymati quyidagicha hisoblanadi:
(1.11)
Bu yerda:
- mos holda, issiq suvdan ichki quvurning ichki sirtiga va tashqi sirtidan sovuq suvga issiqlik berish koeffitsientlari, Vt/(m^{2 0}S)
- ichki quvur devori qalinligi (m) va issiqlik o`tkazuvchanlik koeffitsienti, Vt/(m K)
Issiqlik berish koeffitsienti quyidagi kriterial tenglamadan hisoblanadi:
(1.12) (1.13)
Bu yerda:
Nu<sub>1</sub>, Nu<sub>2</sub>- issiq va sovuq suv oqimlari uchun Nuselt mezoni bo`lib, uni hisoblash tenglamasining shakli Reynolds mezonining qiymatiga bog`liq bo`ladi. Reynolds mezoni quyidagi tenglamadan hisoblanadi:

Bu yerda:

- mos holda, issiq va sovuq suvning o`rtacha temperaturasiga mos keluvchi zichligi, dinamik qovushqoqlik va issiqlik o`tkazuvchanlik koeffitsienti.
- issiq suv oqimining ekvivalent diametri, m.
- issiq suvning ichki trubdagi oqish tezligi, m/s.
- issiq suv oqimining ko`ndalang kesimi yuzasi, m<sup>2</sup>
Sovuq va issiq suvning oqish rejimiga mos holda Nuselt mezoni quyidagi tenglamalardan biri bilan hisoblanadi:
Agar Re<2320 bo`lsa;

Agar 2320 bo`lsa Nu = 0,08
Agar bo`lsa:

Bu yerda:
- Prandtl mezoni
(1.16)
- issiqlik berayotgan va qabul qilayotgan muhitlarning issiqlik sig`imi, dinamik qovushqoqlik va issiqlik o`tkazuvchanlik koeffitsienti.
- Grasgof mezoni
(1.17)
Bu yerda:
- erkin tushish tezlanishi, m/s²;
- muhitning kinematik qovushqoqligi,
(1.18)
- muhitning issiqlikdan kengayish koeffitsienti, K^-1
- muhitning o`rtacha temperaturasi va devor temperaturasi o’rtasidagi
farq, ⁰C

Hisoblash natijalari 2.1 - jadvalga yoziladi.
S) Ikki uslub bilan hisoblab topilgan issiqlik o`tkazish koeffitsientining qiymatlari solishtirilib, o`lchash va hisob - kitoblarning qanday aniqlikda bajarilganligi haqida xulosa qilinadi.
6. Tajriba natijalari asosida issiq va sovuq suv temperaturasining qurilma uzunligi bo`yicha o`zgarish grafigi quriladi.



a)

b)
1.2. – rasm. Issiqlik tashuvchilar temperaturasining qurilma uzunligi bo`yicha o`zgarishi.
a) issiqlik tashuvchilarning bir tomonlama harakatida;
b) issiqlik tashuvchilarning qarama-qarshi yo`nalishdagi harakatida.

7. Sovuq suv sarfi dastlab o`tish va so`ngra turbulent rejimni ta`minlaydigan darajada oshirilib tajriba takrorlanadi.

8. Sovuq suvning harakat yo`nalishi o`zgartirilib tajriba qayta bajariladi. Bu 9, 11 ventillarni yopish va 10, 12 kranlarni ochish orqali amalga oshiriladi.