|
Issiqlik almashinish apparatlari turlarini ayting va ular ishlashini tushuntiring.
Rekuperativ issiqlik almashgichlaming qanday issiqlik hisoblash turlari mavjud? Hisoblash maqsadi nima?
Issiqlik uzatish tenglamasining differensial va integral shakllarini yozing.
Rekuperativ issiqlik almashgichda issiqlik oqimi hisobi uchunformulani yozing.
O'rtacha harorat farqi nima va и qanday hisoblanadi?
6 . Amaliyotda issiqlik tashuvchilarning qanday harakat sxemalari uchraydi?
7. Issiqlik tashuvchilarning to'g'ri oqim va qarshi oqimli harakat sxemalarini solishtirish tahlilini bering.
8 . Issiqlik almashinish apparatlarida issiqlik uzatish jarayonlarini
jadallashtirishning qanday usullari mavjud?
XIV BOB. IKKI KOMPONENTLI MUHITDA ISSIQLIK-MASSA ALMASHINUVI
1 4 .1 . A sosiy tu sh u n c h a la r va aniqliklar
Sanoatda va qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida turli massa almashinish jarayonlari keng tarqalgan: quritish, absorbsiya, adsorbsiya, ekstraksiya, distillyatsiya, erish, havoni konditsionirlash. Har qanday muhit (qattiq, suyuq, gaz) elementar zarralardan tashkil topgan va zarralar bir turli (masalan, molekula), yoki turli xil aralashmalar (har xil kimyoviy tabiatli) bo'lishi mumkin. Muhit komponenti deb, har qanday kimyoviy individual moddaga aytiladi.
Bir jinsli bo'lmagan issiqlik dinamik tizimning ajratish yuzasi bilan chegaralangan qismi faza deyiladi.
Faza uning komponentlarini hajm bo'yicha bir tekis yoki notekis taqsimlanishi bilan tavsiflanishi mumkin. Izobarik-izotermik sharoitlarda kom ponentlarning m uhit hajmi bo'yicha teng taqsimlanishi potensial ta’sirida ro'yobga chiqadi.
Kimyoviy potensial deb, tizimning qaralayotgan fazasida berilgan komponent massasining bir birlikka oshishidan ichki energiyaning o'sishiga aytiladi, bunda entropiya, hajm va massa fazaning qolgan barcha komponentlari uchun o'zgarmas bo'lib qoladi. Bir fazali muhitda komponentlar notekis taqsimlangan bo'lsa, kimyoviy potensial maydoni bir jinsli emas va muhitda alohida komponentlar konsentratsiyalari o‘z-o‘zidan taqsimlanish jarayonlari paydo bo'la boshlanadi.
Massa almashinuvi deb, bir jinsli bo'lmagan kimyoviy potensial maydonli fazoda berilgan komponent massasining (oddiy holda konsentratsiyaning bir jinsli bo'lmagan maydoni yoki shu kompo- nentning parsial bosimi) o'z-o'zidan qaytmas jarayon bo'yicha ko‘- chishiga aytiladi.
Massa ko'chishi bitta faza oralig'ida yoki bir fazadan boshqasiga ko'chishida sodir bo'ladi. Ajratuvchi yuza yoki ikki modda orasidagi o'tkazuvchan devor orqali yoki fazalar orasida massa almashinuvi massa uzatish deyiladi. Massa uzatilishida bir fazadan boshqasiga o'tuvchi modda taqsimlangan modda yoki maqsadli komponent nomi bilan ataladi. Massa almashinuvida ishtirok etadigan fazalarni ajratadigan yuzasi massa almashinuvi yuzasi deyiladi.
193
Massa almashinuvi jadalligi ifodasi uchun massa oqimi va massa oqimi zichligi tushunchalari qo'llaniladi. Aralashmada berilgan komponent massasi oqimi deganda, uning vaqt birligida ixtiyoriy yuzadan o'tayotgan massasi tushuniladi. Agar modda massasi kg da, vaqt sekundda ifodalansa, massa oqimi o'lchov biriigi kg/s bo'ladi. Yuzaning birlik maydoniga keltirilgan massa oqimi massa oqimi zichligi deyiladi. Modda massasi kg da, vaqt s da, oqim o'tadigan yuza maydoni m2 da ifodalansa, massa oqimi zichligi o'lchov biriigi kg/(m2 s) bo'ladi. Massa oqimi va massa oqimi zichligi ham skalyar, ham vektor shaklida ifodalanishi mumkin. Massa oqimi zichligi vektori vektor sifatida uning proyeksiyasi ixtiyoriy yo'nalishda olingan joydagi massa oqimi zichligi bo'lib, tanlangan yo'nalishga perpendikulyar yuza orqali o'tadi.
Muhitdagi komponentlar konsentratsiyalarining oniy qiymatlari yig'indisi konsentratsiyalangan maydon deyiladi: С = С (x, у, z)- U bir jinsli bo'lishi mumkin [ko'rilayotgan vaqt momentida komponent konsentratsiyasi faza hajmi bo'yicha o'zgarmas: С (x, y, z ) I= const] va aksincha, bir jinsli bo'lmagan [C (x, y, *)|r = var], shu bilan birga turg'un (vaqt birligida o'zgarmas) yoki turg'un bo'lmagan (vaqt birligida o'zgaruvchan). Bir jinsli bo'lmagan bir xil konsentratsiyaga ega maydondagi nuqtalar yig'indisi izokonsentratsiyalashgan yuzani tashkil qiladi.
Massa almashinuvi jarayorlari ta’riflanishi ko'p jihatdan issiqlik almashinish jarayonlari ta ’riflanishi bilan o'xshash bo'ladi. Bu o'xshashlik, ayniqsa, massa ko'chishida harakatlantiruvchi kuch sifatida kimyoviy potensial qabul qilinganda to'la bo'ladi. Biroq kimyoviy potensialning harakatlantiruvchi kuch sifatida ishlatilishi amaliyotda noqulay, chunki qoida bo'yicha uni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin emas. Shuning uchun amaliy hisoblarda harakat lantiruvchi kuchni, odatda, taqsimlangan modda konsentratsiyasi farqi yoki gradiyenti orqali ifodalanadi, bu issiqlik va massa almashi nuvi ta ’riflanishida katta farqlami keltirib chiqaradi.
1 4 .2 . D iffuziya va issiqlik o 'tk a z u v c h a n lik Mikrozarralar issiqlik harakatlari shartidan aralashmadagi modda
ko'chishi (masalan, molekulalar) molekulyar diffuziya deyiladi. U qattiq, suyuq va gazli muhitlarda sodir bo'lishi mumkin. Aralashmada komponentlar konsentratsiyasining bir jinsli bo'lmagan taqsimla- nishidan yuzaga keladigan molekulyar diffuziya konsentratsiyalashgan diffuziya deyiladi. Konsentratsiyalashgan diffuziyaning ta’riflanishi,
194
odatda, shunday qonunga asoslanadiki, unga ko'ra diffuziya- lanayotgan komponent massasi oqimi zichligi uning konsentratsiya gradiyentiga to‘g‘ri proporsional:
Do'stlaringiz bilan baham: |
