Gazning zichligi. Gazning issiqlik berish qobiliyati

I — ba’zi tavsiflovchi oMcham. Bu holda (10.9) tenglama quyidagi ko‘rinishga ega:
aC / A = - 80 / (?Y (10.16)
(10.16) ifodadan ko‘rinadiki, oMchamsiz o'zgaruvchilarda issiqlik chegara qatlamida harorat gradiyenti sonli kattaligi faqat oMchamsiz kompleks (a( / X) dan aniqlanadi, bu Nusselt soni nomi bilan ataladi:


160
Nu = ((:/A). (10.17)
Nu ni Nu = (( / A ) / ( l / a ) = RJRa ko‘rinishda tasvirlab, shu xulosa-
ga kelamizki, Nusselt soni t qalinlikli suyuqlikning issiqlik o‘tkazuvchanlikka qarshiligi Rk ning issiqlik berishga qarshiligi Ra ga nisbatiga teng. 0 ‘lchamsiz kattaliklami kiritib:


X = - \ Y = --, Z = i ; K = ~ ;
С f f Vc
WY = L^VL^v . w = '^V-^-L ■ © = • Fn =
i_vc/ ’ i_vc/ ’ t_'j, - 1 ’ _te2 '
Energiya tenglamasi (10.5) ni, harakat tenglamasi (10.7) ni va uzluksizlik tenglamasi ( 10.8) ni o‘lchamsiz ko'rinishga keltirish mumkin, bunda Д g, /и, p, a kabi fizik kattaliklar o'rniga matematik
y(
yozuvda umumlashgan komplekslar paydo bo'ladi: Pe = —_a \

_ g i 2

& ~ —р г , shu bilan birga o'lchamsiz vaqt F0 va o'lchamsiz
koordinatlar X, Ҳ Z.

Pekle kriteriyasi ^ e = ~ ~ = PrRe- (10.18)

U harakatlanuvchi suyuqlik bilan keltirilayotgan issiqlik oqimi zichligining issiqlik o'tkazuvchanligi yuzasiga keltirgan issiqlik oqimi zichligiga nisbati bilan tavsiflanadi. Pekle kriteriyasi, odatda, ikki kriteriya ko'paytmasi orqali aniqlanadi:
Pe — v/ a.
Prandtel kriteriyasi Pr = v / a (10.19) suyuqlikning issiqlik fizik xususiyatlarini ifodalaydi.
Reynolds kriteriyasi:
Re = ut/v (10.20)
inersiya kuchining qovushqoqlik ishqalanish kuchiga nisbatini ifodalaydi. Grasgof kriteriyasi:



Rt2
Gr = ^ T /3(tP - t c) (10.21)
v
devor oldi va undan uzoqda suyuqliklar zichliklari farqi oqibatida hosil bo'ladigan ko'tarish kuchlarining qovushqoqlik kuchlariga nisbatini tavsiflaydi.


161
Furye soni: Ғп =ат/( 2. (10.22)
Jarayon o'tishida vaqt masshtabini aniqlovchi kompleksni ifodalaydi. Bu son nostatsionar jarayonlami ifodalashda qo'llaniladi va bu holda, odatda, aniqlanuvchi kriteriya boMadi. Statsionar (turg'un) jarayonlar vaqtga bogMiq emas, shuning uchun F0 kriteriya bu holatda kriterial tenglamaga kiritilmaydi.
(10.19) ... (10.21) tenglamalarda: v — kinematik qovushqoqlik, m2/s;
a — harorat o'tkazuvchanlik, m2/s; (3— harorat koeffitsiyenti,
1/К; о — suyuqlik tezligi m/s; t — tavsiflovchi oMcham; td, ts —
suyuqlikning devor oldi va oqim yadrosidagi harorati, °C.
Issiqlik almashinish toMiq yuzasi bo'yicha o'rtacha va murakkab boMmagan fazoviy yoki kimyoviy o'zgarishlar bilan issiqlik berishni ifodalashda aniqlanadigan va aniqlovchi o'xshashlik kriteriyalari orasidagi funksional bog'liqlik quyidagi ko'rinishda boMadi:
Nu = f (Re, Pr, Gr). (10.23)
Odatda tajriba yo'li bilan topiladigan (10.23) tenglamaning konkret ko'rinishi qaralayotgan issiqlik berish hodisasi xarakteriga, tizimlar geometrik parametrlariga va jarayonni o'tkazish shartlariga bog'liq.
Issiqlik almashinish koeffitsiyentini hisoblashda awal kriterial tenglamadan Nu sonini topiladi, so'ngra issiqlik almashinish koeffitsiyenti hisoblanadi:


a = Nu—.
f

Nazorat savollari va topshiriqlar

1. 
   Issiqlik berishni ta ’riflang.
   
2. 
   Issiqlik berish qonuni (Nyuton-Rixman qonuni) ni yozing. Issiqlik almashinish koeffitsiyentiningfizik ma’nosi qanday?
   
3. 
   Tabiiy va majburiy konveksiya deganda nimani tushunasiz?
   
4. 
   Energiya, harakat, uzluksizlik, issiqlik berish differensial tenglamalarini yozing va tenglamalardagi fizik kattaliklar ma ’nolarini yoriting.
   
5. 
   O'xshashlik nazariyasi nima va и nima uchun qo ‘llaniladi? O'xshashlik kriteriyasi nima, aniqlanadigan va aniqlanuvchi оbcshashlik kriteriyalari ta’rifini keltiring.
   
6. 
   Nu, Pe, Re, Pr, Gr o'xshashlik kriteriyalarini ifodalang va fizik ma ’nosini yoriting. Issiqlik almashinishni hisoblash uchun kriterial tenglamaning umumiy ко 'rinishini keltiring.
   

XI BOB. ISSIQLIK ALMASHINISH KOEFFITSIYENTLARINI ANIQLASH UCHUN
KRITERIAL TENGLAMALAR
1 1 .1 . Issiqlik tashuvchining m ajburiy harakati Qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida ko‘p hollarda issiqlik
tashuvchining issiqlik almashinish yuzasiga nisbatan majburiy harakatli issiqlik berish jarayonlari uchraydi, bular har xil turdagi issiqlik almashinuvchilar, kaloriferlar, qozon agregatlarida issiqlik almashinish uskunalari, issiqlik generatorlari, konditsionerlar, traktor va avtomobillar radiatorlaridan iborat.
Muhandislik amaliyotida issiql'k almashinishdagi issiqlik almashinuv koeffitsiyentlami topish masalasi ko'riladi [5,9,10,15]. Tekis yuzadan bo'ylama yuvib harakatlanishda chegara qatlam oqimida uchta oqim tartibi kuzatilishi mumkin: laminar, o'tish va turbulent.Tekis yuzadan bo'ylama yuvib harakatlanishda va laminar oqim tartibida chegara qatlamda oqimning butun uzunligi bo'yicha o'rtacha issiqlik almashinish koeffitsiyenti uchun kriterial tenglama
quyidagi ko'rinishda bo'ladi [15]:
Nu = O ^ R e ^ P r 0-33^ ) 0-25 ( U 1 )
Bunda: Re= u* l / v< 5105; Pr = 0,6... 1,5; / —tekis yuza uzunligi (oqim bo'yicha).
Tekis yuzadan suyuqlikning bo'ylama yuvib harakatlanishida chegara qatlamda turbulent tartibli oqim uchun Re » 5-105, Pr = 0,7...200 kuzatiladi va quyidagi formula olinadi (5):
Nu = 0 ,037 Re(,KPrM 3( ^ ) o :25. ^ ^ ^


Aniqlovchi harorat deb shunday haroratga aytiladiki, bunda kriterial tenglamalarda suyuqlikning fizik xususiyatlari qiymatlari olinadi. ( 11. 1) va (11.2) tenglamalarda aniqlovchi harorat sifatida qabul qilinadi: Re va Pr kriteriyalami hisoblab topishda tezlashgan oqim harorati, Prg kriteriyani hisoblab topishda devoming o'rtacha harorati.
Suyuqlikning aylana kesimli silliq to'g'ri quvurlarda yoki aylana bo'lmagan kesimli kana!larda oqish hollarida quyidagi bog'liqliklar