Gazning zichligi. Gazning issiqlik berish qobiliyati

148

dt(x,y,z) _ .d2t(x,y,z) + d2t(x,y,z)] + W(£;- R, T) + W(£; R, t )

_дЯ_т— *_{" д}- Ч_х_ 2₂
О < х < да, < у <оо;
г > 0;(^,Л,г) = Г0;г = 0;
_д- ч_у_ .2 J
(9.17)

^{, д'(*,лг)} +a[t - /(О, у, г)] = 0; х = 0; г > 0;
дт
= О», у, г) = /о. a/(y >z) = 0 ;* -» 0;г > 0;
от
Bunda: L, t,W , Л, а , а = const. ^В
А О ^R

Masalani analitik usulda yechish murakkab, shuning uchun harorat may­ donini hisoblash sonli usuldan yokijL elektroanalogiya usulidan foydalanish
т -*г
I I
I I
J> Р
Гх

maqsadga muvofiq. Tenglamalar tizimi yopiq holda va integrallash t=f[ x,y,r ) funksiyani olish imkonini beradi. Ko'ri­ layotgan harorat maydoniga qo'shni kesimlaming ta’sirini hisobga olish uchun
9.1- rasm. Tuproq osti isitilovchi grant sxem asi:
1- grunt yuzasi;
a, b, c, d — quvurlar

superpozitsiya usuli (yechimlar yig‘indisi)ni qo'llanish mumkin. Elementar superpozitsiya tamoyili (EST) ko'rilayotgan alohida olingan kesimlardagi issiqlik samarasi yig'indisi topiladi. EST haroratdan bog'liq bo'lmagan hollarda qo'llaniladi. Material issiqlik fizik tavsiflari, issiqlik manbasi jadalligi, chegarada issiqlik almashinish shartlari (birinchi navbatda a issiqlik almashinish koeffitsiyenti), jismning geometrik o'lchamlari.
Nazorat savollari va topshiriqlar

1. 
   Issiqlik o'tkazuvchanlikning td'gYi va teskari masalalarini yechishda nima topiladi?
   
2. 
   Umumlashgan o'zgaruvchilar nima uchun qo'llaniladi? F0 va B. sonlariningfizik ma’nosi qanday?
   
3. 
   Nostatsionar issiqlik оikazuvchanlik masalalarini analitik yechishning qaysi usullarini bilasiz, ulaming ma’nosi nimada?
   
4. 
   Oxirgifarqlar usuli nimadan iborat?Aniq va noaniq hisoblash usullari nima?
   
5. 
   Elektroissiqlik о ‘xshashlikka misollar keltiring. Elektrmodel о ‘xshash- Iiklaming qanday turlari mavjud?
   
6. 
   Tuproq osti isitishsizgruntda konvektiv isitishningmatematik masalasini ifodalang. Tuproq osti isitishli gruntda matematik masalaning ifodasini keltiring.
   

X BOB. KONVEKTIV ISSIQLIK ALMASHINISH

1 0 .1 . Asosiy tu sh u n ch a lar va aniqliklar

Sanoatda va qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida turli issiqlik almashinuvi jihozlari bir muhitdan boshqasiga issiqlik uzatish maqsadida ishlatiladi (bino va inshootlarni isitkich asboblari yordamida isitish, sutni qizdirib pasterizatsiya qilish, qozon qurilma- larida suvni qizdirish va bug' ishlab chiqish, havoni kalorifer va isitish-ventilyatsiyalash agregatlarida qizdirish va hokazolar). Bu jihozlarda, odatda, issiqlik almashinuvi harakatlanayotgan muhit- larning fazalar ajralish yuzasi orqali yoki ulami ajratuvchi devorlar orqali amalga oshadi.

Issiqlikni tashish uchun ishlatiladigan harakatlanuvchi muhit issiqlik tashuvchi deb ataladi. Harakatlanuvchi muhit va boshqa muhit bilan ajratuvchi yuza — qattiq jism (masalan, devor) bilan suyuqlik yoki gaz orasidagi konvektiv issiqlik almashinuv issiqlik berish deyiladi. Issiqlik uzatilish sodir bo'ladigan ajratish yuzasi issiqlik almashinish yuzasi yoki issiqlik berish yuzasi deyiladi.
Issiqlik berish jadalligi ko‘p hollarda issiqlik tashuvchining issiqlik berish yuzasiga nisbatan harakat tezligiga bog'liq bo'ladi. Issiqlik tashuvchining harakati erkin yoki majburiy bo'lishi mumkin. E rkin harakatlanish yoki erkin konveksiya deganda, tizimda suyuqlik yoki gazning tashqi bir xil bo'lmagan massaviy kuchlar maydoni (gravitatsion, magnit, elektr yoki inersiya maydonlari kuchlari) ta’siridagi harakati tushuniladi. M ajburiy harakat yoki m ajburiy konveksiya tizim chegaralariga qo'yilgan tashqi yuza kuchlari, yoki tizim ichidagi suyuqlikka qo'yilgan massaviy kuchlaming bir xilligi maydoni, yoki suyuqlikka tizimdan tashqaridan berilgan kinetik energiya zaxirasi hisobiga yuzaga keladigan harakat hisoblanadi.
Amaliyotda suyuqlik yoki gazlarda erkin konveksiya ko'pincha gravitatsion kuchlar maydonida (gravitatsion erkin konveksiya) joylashgan suyuqlikning issiq va sovuq zarralari zichliklari farqi hisobiga amalga oshadi, majburiy konveksiya esa nasos va ventilyator harakati natijasida amalga oshadi.


150
10 .2 . Issiqlik berish qonuni (Nyuton — Rixman qonuni)

Issiqlik berilishini son qiymati bo‘yicha yozilishi uchun issiqlik berish qonuni qo'llaniladi, unga ko‘ra issiqlik berish yuzasidan muhitga konveksiya yo‘li bilan uzatilayotgan issiqlik oqimi zichligi

{yoki, aksincha, muhitdan issiqlik almashinish yuzasiga) issiqlik
almashinish yuzalari haroratlari absolyut qiymatlari farqiga |th - r(.| proporsional:
q = a\th- t c\. (Ю .1 )
Bunda: q — issiqlik oqimi zichligi, W/m2.
(10.1) tenglamadagi proporsionallik koeffitsiyenti a W/(m2K) o‘lchov birligiga ega bo‘lib, issiqlik alm ashinuv yoki issiqlik berish koeffitsiyenti deyiladi. Issiqlik almashinuv koeffitsiyenti issiqlik berish yuzasi issiqlik tashuvchi o'rtasidagi issiqlik berilish jadalligini tavsiflaydi. U issiqlik almashinuvi yuzasidagi yuza va muhit orasidagi harorat bosimiga to‘g‘ri keladigan issiqlik oqimi zichligiga teng.
Konvektiv issiqlik almashinish hodisasi suyuqlik (gaz) bilan uni to‘sib turgan devor orasida ulaming bevosita bir-biriga tegishi nati­ jasida sodir bo'ladi. 10. 1- rasmda yassi sirt (devor) ga suyuqlik bo'ylama oqim bilan tegib o'tmoqda.
Agar /, > /2 bo'lsa, issiqlik oqimi:
Q = a ( t s-t)F. (10.2)
10.1- rasmda suyuqlikdan devorga issiqlik berilishi tasvirlangan. Bunda: ts — suyuqlik harorati, °C; t. — idish ichki sirtining harorati,