|
8.10-rasm
8.10-rasmda qovurg‘asimon devor orqali issiqlik uzatilishining sxemasi tasvirlangan.
Bu devorning silliq tomoni yueasi S1, qovurg‘asimon tomonining yuzasi S2, devorni yuvib o‘tayotgan suyuqliklar temperaturasi t`c va t``c (t`c > t``c) issiqlik berish koeffitsentlari 1 va 2 (2<<1), devor sirti temperaturalari t2 va t1, devorning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsenti va qalinligi bo‘lsin.
Bu devor orqali issiqlik uzatishni quyidagi tenglamalar bilan ifodalanishi mumkin.
Q=1S1(t`c - t1):
Q =
Yuqoridagi tenglamalarni temperatura o‘zgarishlariga nisbatan yechib va xadma-xad qo‘shib quyidagiga ega bo‘lamiz:
bu yerda Kp- qovurg‘asimon devorning issiqlik uzatish koeffitsenti
issiqlik oqimining zichligi devorning silliq sirti birligi q1 ga va qovurg‘asimon sirti birligi q2 ga nisbatan aniqlanadi.
bu yerda k1- qovurg‘asimon devorning silliq sirtiga nisbatan olingan issiqlik uzatish koeffitsenti:
va (8.64)
bu yerda k2 devorning qovurg‘asimon sirtiga nisbatan olingan issiqlik uzatish koeffitsenti:
S2/ S1 nisbatga qovurg‘alanish koeffitsenti deyiladi. Yuqoridagi formulalarni taqriban keltirib chiqardik, chunki ularni keltirib chiqarishda t2 va 2 larni qovurg‘asimon sirt bo‘ylab o‘zgarmas deb oldik. Aslida qovurg‘aning cho‘qqi qismi asosiga qaraganda sovuqroq bo‘ladi va demak, 2 qovurg‘asimon sirt bo‘ylab turlicha bo‘ladi.
Tashqi tomoni qovurg‘alangan quvur uchun (8.64) formulani quyidagicha yozish mumkin:
qt=kt(t1-t2) (8.65)
va
(8.66)
bu yerda d1 - quvurning ichki diametri; d2 – quvurning tashqi diametri.
Qovurg‘asimon sirtlar issiqlik berishni jadallashtirish maqsadida texnikada keng qo‘llaniladi. Masalan, isitish asboblarining asosan tashqi sirtlari qovurg‘alanadi, chunki devordan havoga issiqlik berish koeffitsenti (2=12-60Vt/(m2K)) issiq suvdan devorga issiqlik berish koeffitsenti (2=2500-6000Vt/(m2K)) dan ancha kichik.
8.4.6. Issiqlik uzatishni jadallashtirish
Issiqlik almashinuv apparatlarini ishlatish vaqtida, shakli turlicha bo‘lgan sirtlardan o‘tayotgan issiqlik oqimini orttirish ko‘pincha zarur bo‘lib qoladi. Issiqlik uzatish tenglamasi Q=kFt dan ko‘rinib turibdiki, jism sirti o‘lchamlari va suyuqliklar temperaturalari berilgan bo‘lsa, issiqlik oqimi issiqlik uzatish koeffitsentiga bog‘liq bo‘ladi. Lekin faqatgina issiqlik uzatish koeffitsentining qiymatini bilish, issiqlik uzatish jarayonini o‘rganish uchun yetarli bo‘lmaydi.
Barcha termik qarshiliklarning o‘zaro nisbatini tahlil qilib to‘g‘ri hulosa chiqarish mumkin va natijada issiqlik oqimini jiddiy o‘zgartirishga imkoniyat yaratiladi.
Yassi devor orqali issiqlik uzatishda issiqlik berish koeffitsentini orttirish yupqaroq devor qo‘llash, issiqlik o‘tkazuvchanligi yuqori bo‘lgan material tanlashdan va issiqlik berish koeffitsentini ko‘paytirish hisobiga bo‘lishi mumkin.
Agar devorning termik qarshiligi kichik bo‘lsa, (/0)), u holda issiqlik uzatish koeffitsenti issiqlik berish koeffitsentlari 1 va 2 larga bog‘liq bo‘ladi.
(8.67)
(8.67) tenglikdan ko‘rinib turibdiki, k har doim eng kichik qiymatidan ham kichikroq bo‘ladi. Shuning uchun k ni orttirish uchun eng kichik ni ko‘paytirish lozim. Agar 12 bo‘lsa k ni orttirish uchun istalgan ni ko‘paytirish lozim.
Agar ning qiymatlari katta bo‘lsa, u holda k asosan devorning issiqlik uzatuvchanligiga bog‘liq bo‘ladi. Silindrik devor orqali issiqlik uzatishda, 1/1d1 va 1/2d2 termik qarshiliklar issiqlik berish koeffitsentlariga va sirt o‘lchamlariga bog‘liq bo‘ladi. Agar kichik bo‘lsa, termik qarshiliklarni tegishli sirtlarni orttirish hisobidan kamaytirish mumkin. Yassi devor uchun ham, uning biror tamonini qovurg‘alash hisobidan huddi shunday natija olish mumkin. Yuqorida bildirilgan fikrlarni ayrim misollar orqali tushuntiraylik.
Bug‘ qozonida o‘txona gazlaridan devorga issiqlik berish koeffitsenti 1=30 Vt/(m2 grad); devordan qaynayotgan suvga 2=5000 Vt /(m2 grad); po‘lat devorning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsenti =50 Vt/(m2 grad) ; qalinligi =0,02 m. Devorni yassi deb hisoblaylik. Shu sharoitda issiqlik uzatish koeffitsenti k=29,5Vt/(m2 grad) ga teng, ya’ni u eng kichik dan ham kichikroq. Issiqlik uzatish koeffitsienti k ni devordan suvga issiqlik berish sharoitini yaxshilash yoki yupqaroq devorni qo‘llash bilan orttirib bo‘lmaydi. k ni, faqatgina o‘txona gazlaridan devorga issiqlik uzatishni yaxshilash hisobiga oshi rish mumkin. Issiqlik berish koeffitsientlari 1 va 2 katta bo‘lgan apparatlarda esa, ish boshqacha ko‘rinishga ega bo‘ladi. Masalan, suv kondensatorida suv tomonida 1=5000 Vt/(m2 grad) va bug‘ tomonida a1 =10 000 Vt/(m2 grad) bo‘lsin.
Agar shunday kondensatorning devori qalinligi 20 mm bo‘lgan po‘latdan tayyorlansa, k=1428 Vt/(m2 grad) bo‘ladi. Agar qalinligi 3 mm bo‘lgan devor olinsa, u holda k=2770 Vt/(m2 grad) bo‘ladi. Agarda po‘latni qizil mis bilan almashtirib, qalinligi 1 mm bo‘lgan devor oliinsa, u holda k=3400 Vt/(m2 grad) bo‘ladi.
Yuqorida keltirilgan misoldan ko‘rinib turibdiki, issiqlik berish koeffitsentlarining katta qiymatlarida k asosan devorning issiqlik o‘tkazuvchanligiga bog‘liq bo‘lar ekan. Shunday qilib, apparatlarda issiqlik uzatishni jadallashtirish uchun eng katta qarshilikni kamaytirishga harakat qilish lozim.
Nazorat uchun savollar:
Issiqlik uzatish deb nimaga aytiladi?
Issiqlik uzatishda qanday masalalar ko‘riladi?
Issiqlik o‘tkazuvchanlikka ta’rif bering.
Konvektsiya nima?
Temperatura maydoni
Fure qonuni.
Issiqlik oqimi deb nimaga aytiladi?
Issiqlik izolyatsion materiallar.
Issiqlik o‘tkazuvchanlikning differentsial tenglamasi.
Yassi devorlar orqali issiqlik uzatish.
Do'stlaringiz bilan baham: |
