3. Tsilindrik devorning issiqlik o’tkazuvchanligi

6.2. Ko’p qatlamli issiqlik o’tkazuvchanlik



Amalda issiqlik o‘tkazuvchanligi turlicha bo‘lgan materiallardan yasalgan bir necha qatlamli yassi devor orqali issiqlik uzatish prosessining axamiyati ancha muxim.


6.2- racm. Yassi uch qatlamli devor
Bu tenglama to‘g‘ri chiziq tenglamasi deyiladi. Shunday qilib, issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyentining qiymati o‘zgarmas bo‘lganda temperatura bir jinsli devor qalinligi bo‘ylab chizig‘iy o‘zgaradi. Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyenti temperaturaga bog‘lik bo‘lgan xollarda u o‘zgaruvchan kattalik xisoblanadi va xisoblash formulalari birmuncha murakkab bo‘ladi
Yassi devor orqali issiqlik uzatish prosessining axamiyati ancha muxim. Masalan, bug‘ qozonining tashqi tomonidan shlaklar bilan, ichki tomonidan esa kuyka bilan qoplangan metall devori uch qatlamli devor bo‘ladi.
Yassi uch qatlamli devor (7.2-racm) orqali issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan issiqlik uzatilish prosessini ko‘rib chiqamiz. Bunday devorning barcha qatlamlari bir-biriga zich yopishib turadi. Qatlamlarning qalinligi d₁, d₂ va d₃, bilan, xar qaysi materialning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyenti esa tegishlicha l₁, l₂, va l₃, bilan belgilangan. Tashqi sirtlarning temperaturalari t₁, va t₄, xam maolum. t₂, va t₃,temperaturalar nomaolum.
Ko‘p qatlamli devor orqali issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan issiqlik uzatish prosessi stasionar rejimda ko‘rib chiqiladi, shu sababli devorning xar qaysi qatlami orqali o‘tadigan solishtirma issiqlik oqimi q kattaligi jixatdan o‘zgarmas va barcha qatlamlar uchun bir xil bo‘ladi, lekin u o‘z yo‘lida ular qaysi devor qatlamining maxalliy termik qarshiligi d/l ni yengib o‘tadi. Shu sababli xar qaysi devor qatlami uchun (7-14) formula asosida quyidagicha yozish mumkin:
(6.14)
Bu tengliklardan xar qaysi qatlamda temperaturaning o‘zgarishini aniqlasa bo‘ladi:
(6.15)
Tenglikning chap va o‘ng tomonini bir-biriga qo‘shib, to‘liq temperatura bosimini xosil qilamiz; u xar qaysi qatlamda temperaturaning o‘zgarishlari yig‘indisidan iborat bo‘ladi;
(6.16)
Bu nisbatdan ko‘p qatlamli devor orqali o‘tadigan solishtirma issiqlik oqimi q ning kattaligini aniqlash mumkin;
(6.17)
Tenglamadan ko‘p qatlamli devorning umumiy termik qarshiligi xar qaysi qatlam termik qarshiliklarining yig‘indisiga teng, degan xulosa kelib chiqadi:


(6.18)
Qatlamli devor uchun formula quyidagi ko‘rinishda yozilali:
(6.19)
Quyidagi formulalar asosida nomaolum temperaturalar qiymatlarini topish mumkin:


(6.20)

l=const bo‘lganda devorning xar qaysi qatlamida temperaturaning taqsimlanishi chizig‘iy qonunga bo‘ysunadi, bu tenglikdan ko‘rinib turibdi. Umuman ko‘p qatlamli devor uchun temperatura egri chizig‘i sinik chiziq ko‘rinishida bo‘ladi.

Ko‘p qatlamli devor uchun olingan formulalardan qatlamlar orasida issiqlik kontakti yaxshi bo‘lgandagina foydalanish mumkin. Agar qatlamlar orasida kichkina xavo zazori paydo bo‘lganda xam termik qarshilik sezilarli darajada ortadi, chunki xavoning issiqlik utkazuvchanligi juda kichikdir:
(6.21)
Agar bunday qatlam bo‘lishi muqarrar bo‘lsa, u xolda xisoblashlarda bu qatlam ko‘p qatlamli devorning qatlamlaridan biri sifatida qaraladi.