D = 250 мм бўлган ғишт деворнинг бир томонида ҳарорати tf1= 600 оС

12. Иссиқлик тармоқларини ҳисоблаш
Масала 3
Қалинлиги d = 250 мм бўлган ғишт деворнинг бир томонида ҳарорати t_f1= 600 ^оС бўлган иссиқ газ, иккинчи томонида ҳарорати t_f2 = 30 ^оС бўлган ҳаво бор. Иссиқ газ ва девор орасидаги иссиқлик бериш коэффициенти a_{1 =} 23,2 Вт/м² ×^оС, деворнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти l = 0,81 Вт/м ×^оС, девор билан ҳаво орасидаги иссиқлик бериш коэффициенти a₂ = 9,3 Вт/м² ×^оС.
1 м² девордан ҳавога ўтаётган иссиқлик миқдорини ҳамда деворнинг иккала томон юзасининг ҳароратларини аниқланг.
Ечиш.
1 м²девордан ҳавога ўтаётган иссиқлик миқдорини қуйидаги тенглама ёрдамида аниқлаймиз:


Вт/м²
бу тенгламада k – иссиқлик узатиш коэффициенти, Вт/м² ×^оС,
Вт/м² ×^оС
Девор юзасининг ҳарорати




Масала 4
Ички диаметри d₁ = 200 мм ва ташқи диаметри d₂ = 216 мм бўлган буғ узаткич қувури қалинлиги d = 120 ммбўлган изоляция қатлами билан қопланган. Буғнинг ҳарорати t_f1 = 300 ^оС, ҳавонинг ҳарорати t_f2 = 25 ^оC. Буғ томонидаги иссиқлик бериш коэффициенти a₁₌ 116 Вт/м² ×^оС, ташқари томонидагиси a₂ = 9,9 Вт/м² ×^оС. Қувурнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти l₁ = 46,4 Вт/м² ×^оС, изоляция қатламиники l₂ = 0,116 Вт/м² ×^оС. Изоляция билан қопланган буғ ўтказгич қувурининг иссиқлик ўтказиш коэффициенти К ни, иссиқлик миқдори q ни ва изоляция қатламининг ташқи юза ҳарорати ни аниқланг.
Ечиш.
Кўп қатламли цилиндрсимон девор учун

Шундай қилиб, K = 0,29 Вт/м² ×^оС, бу тенгламада d₃ - изоляция қатламининг диаметри,м.

Қувурнинг 1 м узунлигидан ўзатилаётган иссиқлик
Вт/м.
Изоляция қатламининг ташқи юзасидаги ҳарорат



Масала 5
Қалинлиги d = 10 мм деворнинг совутилаётган томони қовурғаланган. Қовурғаланиш коэффициенти Деворнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти l = 46,5 Вт/м² ×^оС. Иссиқлик бериш коэффициентлари a₁ = 232Вт/м² ×^оС, a₂ = 11,6 Вт/м² ×^оС, ҳароратлар t_f1 = 75 ^оС, t_f2== 15 ^оС.
Деворнинг 1 м² юзасидан узатилаётган иссиқлик миқдорини топинг.


Ечиш
Қовурғасимон деворнинг иссиқлик узатиш коэффициенти:
Вт/м² ×^оС
узатилаётган иссиқлик
Вт/м²
Агар девор силлиқ бўлганда
Вт/м² ×^оС
ва Вт/м²
Ҳисоблаш натижаларидан кўриниб турибдики, юзанинг қовурғаланиши иссиқлик узатишни 8,1 марта кўпайтирди.
Вазифа 2

Қалинлиги d га тенг текис деворнинг бир томонида ҳарорати t₂ ли иссиқ газ, иккинчи томонида ҳарорати t_c ли сув бор. Деворнинг иссиқлик қабул қилиш коэффициенти a₁, иссиқлик бериш коэффициенти a₂. Деворнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти - l_д .

Деворнинг иссиқлик узатиш коэффициенти К ни, солиштирма иссиқлик оқими q ни ва юза ҳароратларини топинг.Шунингдек деворнинг сув томони қалинлиги d₂ ли қуйқа билан қопланса юқорида топилиши лозим бўлган параметрлар қайси томонга ўзгаришини ҳисоблаб кўринг.
Масалани ечиш учун маълумотлар 11 жадвалда келтирилган.
Жадвал 2

Шифрнинг охирги сони	dд, мм	lд, Вт/м^оС	a2, Вт/м^2 оС	t2,^оС	Шифрнинг охиридан олдинги сони	d2, мм	l2, Вт/м^2 оС	a1, Вт/м^2 оС	tс,^оС
0	12	60	15	700	0	2,5	0,90	1200	100
1	14	58	12	750	1	3,0	0,92	1250	95
2	16	56	10	600	2	3,5	0,88	1300	105
3	18	54	8	500	3	4,0	0,90	1350	95
4	20	52	6	550	4	4,5	0,94	1400	115
5	22	50	5	580	5	5,0	0,96	1450	85
6	24	48	4	620	6	5,5	0,95	1500	125
7	26	46	3	640	7	6,0	1,00	1550	65
8	28	44	3	650	8	6,5	1,05	1600	90
9	30	42	3	680	9	7,0	0,97	1650	80

Масала 6
Бинонинг деворлари - керамзитли бетондан ташкил топган бир қатламли тўсиқ орқали иссиқлик узатиш коэффициенти К ва иссиқлик оқимининг зичлиги q аниқлансин.
Қуйидаги маълумотлар қабул қилинади:
d = 0,36 м - девор қалинлиги;
l = 0,75 Вт/(м .К) - керамзитбетоннинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти;
t_В= 18 ^оС - ички ҳаво ҳарорати;
t_Т= -10 ^оС - ташқи ҳаво ҳарорати;
a₁= 7,7 Вт/м² ×К - деворнинг ички сиртига иссиқлик берилиш коэффициенти;
a₂= 23 Вт/м² ×К- деворнинг ташқи сиртидан иссиқлик бериш коэффициенти;
u= 3,9 м/с - шамолнинг тезлиги;
Қўшимча маълумотлар:
e_Н=e_В=e₀=0,9 ; F_В=18 м²; F_H=72 м² .
Ечиш
Ички иссиқ ҳаво муҳитидан деворнинг ички сиртига иссиқлик беришга термик қаршиликни топамиз:
R₁= 1/a₁= 1/ 7,7 = 0,13 м²К/Вт
Деворнинг иссиқлик ўтказувчанликка термик қаршилиги:
R₀ = d/l = 0,36/0,75 = 0,48 м²К/Вт
Деворнинг ташқи сиртидан ташқи ўраб турувчи муҳитга иссиқлик беришга термик қаршилиги:
R₂= 1/a₂= 1/23 = 0,0435 м²К/Вт
Деворнинг тўла термик қаршилиги қуйидагича аниқланади:
R = R₁ + R₂ + R₃= 0,13 + 0,48 + 0,0435 = 0,653 м²К/Вт
Деворнинг иссиқлик узатиш коэффициенти:
K = 1/R = 1,53 Вт/м² ×К
Девор орқали ўтаётган иссиқлик оқимининг зичлиги:
q = K (t_B - t_H) = 1,53 (18 + 10) = 42,8 Вт/м²
Девор ички сиртининг ҳарорати қуйидагича аниқланади:
t_c1 = t_B - q R_{1 =} 18 - 42,8 ·0,13 = 12,4 ^оС .
Девор ташқи сиртининг ҳарорати қуйидагича аниқланади:
t_{c2 =} q R₂ + t_H = 42,8·0,0435 - 10 - 8,1 ^оС.
Деворнинг ички сиртига иссиқлик беришининг конвектив ташкил этувчиси қуйидагича топилади:

бунда А₁ коэффициенти аниқловчи ҳароратга боғлиқ:

tA , ^оС	0	20
А1	1,69	1,66

А₂ нинг қийматлари иссиқлик берувчи юзанинг йўналишига боғлиқ:

Тўсиқ сиртининг йўналиши	А2
Вертикал	1
Горизонтал	1
Иссиқ томони юқорига ёки совуқ томон пастга қаратилган	1,3
Иссиқ томон пастга ёки совуқ томон Юқорига қаратиган	0,7

Вт/м² ×К
e_Н=e_В=e₀=0,9 ; F_В=18 м²; F_H=72 м²ларниқабул қилиб, қуйидаги формуладан девор ички сиртининг келтирилган нурланиш коэффициентини аниқлаймиз:

бунда e_В- қаралаётган тўсиқ ички сиртининг нурланиш коэффициенти;
e₀ – тўсиқни ўраб турувчи ички сиртларнинг нурланиш коэффициенти;
F_В - қаралаётган тўсиқ ички сиртининг юзаси;
F_H – тўсиқни ўраб турувчи ички сиртларнинг юзаси.

Ҳарорат коэффициентини қуйидаги формуладан топамиз:

бунда t₀ – тўсиқни ўраб турувчи сиртларнинг ўртача ҳарорати. Ҳисоблашларда t₀=t_В деб қабул қилинади.

Нурланишнинг иссиқлик бериш коэффициенти куйидагича топилади:

бунда С_о= 5,7Вт/м^{2 о}С - абсолют қора жисмнинг нурланиш коэффициенти.
a_Н1= 0,878 × 5,7 · 0,962 = 4,81 Вт/м² ×^оС
Иссиқлик беришнинг конвектив ташкил этувчиси қуйидаги формула бўйича аниқланади:

бунда u- шамол оқимининг тезлиги, м/с.
Вт/(м²× К)
Ташқи сирт нурланишининг ҳарорат коэффициенти

e_Н = e₀=0,9 қабул қилиб, қуйидаги формуладан ташқи сиртнинг иссиқлик бериш-нурланишининг ташкил этувчисини топамиз:
a_Н2=e_пр × С_о× В = 0,9 × 0,9 × 5,7 × 0,719 = 3,3 Вт/м²× К
бунда e_Н - қаралаётган тўсиқнинг ташқи сиртидаги нурланиш коэффициенти;
e₀- атрофдан ўраб турувчи ташқи сиртларнинг нурланиш коэффициенти.
Олинган натижалар жадвал кўринишига келтирилади.

tC1	tC2	R	K	q	aK1	aН1	aК2	aН2
^оС		м^2× К/Вт	Вт/м^2× К	Вт/м^2	Вт/(м^2× К)
12,4	-8,1	0,653	1,53	42,8	2.95	4.81	19.7	3,3

Масала 7
Бинонинг деворлари - оҳак-қумли сувоқ - керамзитбетон -цемент-қумли сувоқдан иборат бўлган кўп қатламли тўсиқ орқали иссиқлик узатиш коэффициенти К ва иссиқлик оқимининг зичлиги q аниқлансин.
Қуйидаги маълумотлар қабул қилинади:
d₁₌0,01 м -оҳак-қумли сувоқнинг қалинлиги;
l₁ = 47 Вт/(м ×К)-оҳак-қумли сувоқнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти;
d₂ = 0,36 м - керамзитбетоннинг қалинлиги;
l_{2 =} 0,75 Вт/(м × К) - керамзитбетоннинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти;
d₃=0,01 м - цемент-қумли сувоқнинг қалинлиги;
l_{3 =} 0,58 Вт/(м × К) - цемент-қумли сувоқнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти;
t_B= 20 ^оС - ички ҳаво ҳарорати;
t_H= - 8 ^оС – ташқи ҳаво ҳарорати;
a₁= 7,8 Вт/(м² × К) - деворнинг ички сиртига иссиқлик бериш коэффициенти;
a₂= 23,2 Вт/(м²× К) - деворнинг ташқи сиртидан иссиқлик бериш коэффициенти;
u= 3,9 м/с - шамолнинг тезлиги.
Қўшимча маълумотлар:
e_Н=e_В=e_о= 0,9; F_В=18 м²; F_H=72 м².
Ечиш
Девор ички сиртига иссиқлик беришга термик қаршиликни аниқлаймиз:
R = 1/a_{1 =} 1/7,8 = 0,128 м²× К/Вт.
Девор қатламларининг иссиқлик ўтказувчанликка термик қаршиликлари:
R₀₁=d₁/l₁= 0,01/0,47 = 0,0213 м²× К/Вт;
R₀₂=d₂/l₂= 0,36/0,75 = 0,48 м²× К/Вт;
R₀₃₌қ d₃/l₃= 0,01/0,58 = 0,0172 м²× К/Вт.
Девор ташқи сиртидан иссиқлик беришга термик қаршилик:
R_{2 =} 1/a₂= 1/23,28 = 0,0429 м²× К/Вт.
Деворнинг тўла термик қаршилиги:
R = R₁ + R₀₁ + R₀₂ + R₀₃ + R₂₌0,69 м²× К/Вт.
Деворнинг иссиқликўзатиш коэффициенти:
К = 1 / R = 1,45 Вт/(м² × К)
Девор орқали иссиқлик оқимининг зичлиги:
q = K ×(t_в - t_н) = 1,45 ×(20 + 8) = 40,59 Вт/м²
Девор ички сиртининг температураси:
t_c1 = t_в - q× R₁ = 20 - 40,59 × 0,128 = 14,8 ⁰С
Деворнинг биринчи ва иккинчи қатламлари орасидаги ҳарорат
⁰C
Деворнинг иккинчи ва учинчи қатламлари орасидаги ҳарорат
⁰C
Девор ташқи сиртининг ҳарорати:
t_{c2 =} t_н + q× R_{2 =} - 1,9 ⁰C
Девор ички сиртига иссиқлик беришнинг конвектив ташкил этувчиси:
Вт/ м² ×К
Девор ички сиртининг келтирилган нурланиш коэффициенти:

Девор ички сиртининг ҳарорат коэффициенти:

Девор ички сиртига нурланиш орқали иссиқлик беришнинг ташкил этувчиси:
Вт/м²× К
Девор ташқи сиртининг иссиқлик беришининг конвектив ташкил этувчиси
Вт/м²× К
Девор ташқи сирти нурланишининг ҳарорат коэффициенти

Девор ташқи сиртининг нурланиш орқали ташкил этувчиси
Вт/(м²× К)