From Vikipediya Jump to navigationJump to search

Иссиқлик узатишни жадаллаштириш

Иссиқлик алмашинув аппаратларини ишлатиш вақтида, шакли турлича бўлган сиртлардан ўтаётган иссиқлик оқимини орттириш кўпинча зарур бўлиб қолади. Иссиқлик узатиш тенгламаси Q=kFt дан кўриниб турибдики, жисм сирти ўлчамлари ва суюқликлар температуралари берилган бўлса, иссиқлик оқими иссиқлик узатиш

коэффицентига боғлиқ бўлади.
Буғ қозонида ўтхона газларидан деворга иссиқлик бериш коэффиценти ₁=30 Вт/(м² град); девордан қайнаётган сувга ₂=5000 Вт /(м² град); пўлат деворнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффиценти =50 Вт/(м² град) ; қалинлиги =0,02 м. Деворни ясси деб ҳисоблайлик.
Иссиқлик бериш коэффициентлари ₁ ва ₂ катта бўлган аппаратларда эса, иш бошқача кўринишга эга бўлади. Масалан, сув конденсаторида сув томонида ₁=5000 Вт/(м² град) ва буғ томонида a₁ =10 000 Вт/(м² град) бўлсин.
Агар шундай конденсаторнинг девори қалинлиги 20 мм бўлган пўлатдан тайёрланса, к=1428 Вт/(м² град) бўлади
Агар қалинлиги 3 мм бўлган девор олинса, у ҳолда к=2770 Вт/(м² град) бўлади.
Агарда пўлатни қизил мис билан алмаштириб, қалинлиги 1 мм бўлган девор олиинса, у ҳолда к=3400 Вт/(м² град) бўлади.
Юқорида келтирилган мисолдан кўриниб турибдики, иссиқлик бериш коэффицентларининг катта қийматларида к асосан деворнинг иссиқлик ўтказувчанлигига
боғлиқ бўлар экан.
Шундай қилиб, аппаратларда иссиқлик узатишни жадаллаштириш учун энг катта қаршиликни камайтиришга ҳаракат қилиш лозим.

12 Маруза. КОНВЕКТИВ ИССИҚЛИК АЛМАШИНУВИ

Режа; 1.Эркин конвекция.
2.Мажбурий конвекция
3. Нъютон –Рихман тенгламаси.

Газ ёки суюқлик макрозарраларининг бир жойдан иккинчи жойга силжишида иссиқликнинг узатилиш жараёни конвекция дейилади. Конвекция (лотинча cаnvectiа – келтириш) сочилувчан, суюқ ва газсимон моддалар қатламлари зарраларининг тартибсиз ҳаракатида намоён бўлади. Шунинг учун зарралари осон силжийдиган муҳитдагина конвекция содир бўлиши мумкин. Иссиқликнинг конвектив ва молекуляр узатилишининг биргаликда таъсир этиши туфайли бўладиган иссиқлик алмашиниш конвектив иссиқлик алмашиниш дейилади.

Конвектив иссиқлик алмашинуви бир вақтнинг ўзида икки усул: конвекция ва иссиқлик ўтказувчанлик йўли билан амалга оширилади. Ҳаракатланувчи муҳит ва унинг бошқа (қаттиқ жисм, суюқлик ёки газ) билан чегара сирти орасидаги конвектив иссиқлик алмашинувига иссиқлик бериш дейилади.
Конвектив иссиқлик бериш назариясининг асосий вазифаси оқим ювиб ўтадиган қаттиқ жисм орқали ўтадиган иссиқлик миқдорини аниқлашдир. Иссиқликнинг якуний оқими доимо температуранинг пасайиш томонига йўналган бўлади.
Иссиқлик беришни амалда ҳисоблашда Ньютон қонунидан фойдаланилади.
(9.1)
Бу тенглик 1701 йили И.Ньютон томонидан олинган бўлиб, Ньютоннинг конвектив иссиқлик бериш қонуни деб айтилади.
Бу қонунга асосан суюқликдан деворга ёки девордан суюқликка ўтадиган иссиқлик миқдори Q иссиқлик алмашинувида иштирок этаётган сирт F га, температура тушиши t_с – t_дев га ва иссиқлик алмашинув вақти  га пропорционал бўлади.
Бу ерда t_дев – девор сиртининг температураси; t_с – девор сиртини ювиб ўтадиган муҳитнинг температураси.
Суюқлик билан қаттиқ жисм орасидаги иссиқлик алмашинувининг конкрет шарт-шароитларини ҳисобга олувчи пропорционаллик коэффициенти  иссиқлик бериш коэффициенти дейилади.
(9.1) формулада F= 1м² ва  =1 сек деб қабул қилсак, бир квадрат метр юзадан ўтадиган иссиқлик оқимининг Ватт ҳисобидаги зичлигини оламиз:

Иссиқлик бериш коэффициентига тескари бўлган 1/ катталик иссиқлик беришнинг термик қаршилиги дейилади.
(9.3) тенгламани  га нисбатан ечсак қуйидагини оламиз:

(9.4) тенгликка кўра, иссиқлик бериш коэффициенти  иссиқлик оқимининг зичлиги q нинг жисм сиртининг температураси ва теварак муҳит температураси орасидаги фарққа нисбатидан иборат.
Температура босими 1С га тенг бўлганда иссиқлик бериш коэффициенти  сон жиъатидан иссиқлик оқимининг зичлигига тенг бўлади.
Конвектив иссиқлик алмашинуви анча мураккаб жараён. Бу жараённи ҳисоблашда асосий масала иссиқлик бериш коэффициенти  ни аниқлашдир. Иссиқлик бериш коэффициенти  жуда кўп факторларга боғлиқ бўлиб, улардан асосийлари қуйидагилар: