Мавзу: Фазода иссиқлик тарқалиш усуллари

2. Асосий аниқликлар

Иссиқлик кўчиши (узатилиши ), ҳар қандай физик ҳодиса сингари, фазода ва вақт бирлигида содир бўлади ,шунинг учун ҳарорат у ёки бу муҳитда умумий ҳолатда кўрилаётган нуқта координаталарига ва вақтга боғлиқ t = t (x,y,z,τ). Ҳарорат оний қийматлари йиғиндиси фазода ҳарорат майдони дейилади. Агар ҳарорат майдони вақт бирлигида ўзгармаса, стационар майдони дейилади, акс ҳолда, агар ўзгарса ностационар ҳарорат майдони дейилади. Стационар ҳарорат майдонига тўғри келадиган иссиқлик тартибли майдон турғун дейилади, ностационар ҳарорат майдонига тўғри келадиган иссиқлик тартибли майдон турғунсиз дейилади. Агар ҳарорат бир координата ўқи бўйлаб ўзгарса, ҳарорат майдони бир ўлчамли, агар икки координата ўқи бўйича бўлса – икки ўлчамли, уч координата ўқи бўйича – уч ўлчамли . Ҳарорат майдонлари бир турли ва турлимас ҳарорат майдонларига ажратилади. Биринчи ҳолда ҳарорат майдонларининг ҳамма нуқталарида вақтнинг ҳар дақиқасида ҳароратлар бир хил, иккинчи ҳолда- бир хил эмас .

Бир турли бўлмаган ҳарорат майдонида бир хил ҳарорат кўрсаткичли нуқталарни ажратиш мумкин. Бу нуқталар изотермик сиртни ҳосил қилади. Бир турли бўлмаган ҳарорат майдонида иссиқлик кўчиши (узатилиши) юқорида (8.1) келтирилган иссиқлик тарқалиш механизмларидан (иссиқлик ўтказувчанлик,конвекция ,нурланиш) бири ёки бир нечтаси ёрдамида амалга ошиши мумкин. Ихтиёрий юзадан вақт бирлигида ўтаётган иссиқлик миқдори иссиқлик оқими Q дейилади. Иссиқлик кўчиши жадаллиги иссиқлик оқимининг юзавий зичлиги билан тавсифланади,иссиқлик оқими зичлиги оқимнинг юза бўйича текис тақсимланишини билдиради:


, Вт/м² (8.1)

бунда F - Q иссиқлик оқими ўтаётган юза майдони.

Маълум жойдаги (локаль) ва юза F бўйича ўртача иссиқлик оқими зичликлари мавжуд. Улар орасидаги боғланиш қуйидагича: , бунда ва - локаль ва F юза бўйича ўртача иссиқлик оқими зичлиги .
Иссиқлик оқими ва иссиқлик оқими зичлиги вектор ва скаляр катталикларда ифодаланиши мумкин. Иссиқлик оқими зичлиги вектори деганда шундай вектор тушуниладики, векторнинг ихтиёрий йўналишидаги проекцияси локаль иссиқлик оқими зичлиги бўлиб танланган йўналишга перпендикуляр юзадан ўтади.
Иссиқлик тарқалиши қайсидир муҳитда содир бўлиши мумкин (қаттиқ, суюқ, газли) ёки вакуумда(нурланиш билан). Гидромеханикада ва иссиқлик алмашиниш назариясида қуйидаги муҳитлар фарқланади: бир текис, бир фазали, кўп фазали. Бир текис муҳит – муҳитни континуум сифатида қараш мумкин, бунда дискрет тузилиш ҳисобга олинмайди. Бир фазали муҳит – бу бир текис бир ёки кўп компонентли муҳит бўлиб , унинг ҳусусиятлари фазода узлуксиз ўзгариши мумкин. Кўп фазали муҳит деканда текис бир ёки кўп компонентли муҳитга тушунилади, бу муҳит қатор бир фазали қисмлардан ташкил топади, унинг чегарасида физик ҳусусиятлари кўп қиррали ўзгаради.
Муҳитда иссиқлик кўчиши ҳароратлар фарқидан ташқари, ички иссиқлик манбалари таъсирида ҳам содир бўлади. Ички иссиқлик манбалри қуввати деб ички иссиқлик манбасидан чиқаётган (ёки ютилаётган), муҳит ҳажми бирлигидаги вақт бирлигидаги иссиқлик миқдори тушунилади.