Bog'liq 2 qism Ma'ruza Energetika qurilmalari Eshev Hamdam Hazratovich
Конвектив иссиқлик алмашинуви Ньютон - Рихман тенгламаси Суюк, газсимон ёки сочилувчан моддалар макроскопик кисмларининг харакати вактида уларнинг узаро зарралари билан аралашуви натижасида иссиқлик энергиясининг узатилиши ходисаси конвектив иссиқлик алмашинуви дейилади. Конвекция - сочилувчан, суюк ва газсимон моддалар катламлари зарраларининг тартибсиз харакатида намоён булади. Юкори температурали суюклик (газ) массаси хар доим температураси пастрок булган кисмга томон узлуксиз ва тартибсиз харакатланади, хамда узи билан иссиқликни элтади. Газ ва суюкликнинг конвектив харакати вактида каттик, суюк ва газсимон моддаларга иссиқлик берилиши ходисаси иссиқликнинг конвектив узатилиши дейилади. Бунда иссиқлик окимининнг катталиги иссиклиги алмашинуви сирт юзаси билан каттик жисм ва суюклик сиртларидаги температуралар айирмаси купайтмасига мутоносибдир;
яъни: (8.1)
Буни Ньютон-Рихман конуни дейилади. Бунда Тк ва Тс - каттик ва суюк жисмлар температураси (уларнинг абсалют кийматлари олинади хамда хар доим уларнинг айирмаси мусбат деб кабул килинади, яъни катта сондан кичиги айрилади); -иссиқлик бориш коэффиценти.
Иссиқлик берилиш жадаллигини билдиради. Унинг сон киймати каттик жисм сирти билан суюклик температуралари фарки бир келпвин булган бирлик юзадаги алмашинувчи иИссиқлик окимига тенг. -коэффицент харакати туридаги оким турига ва бошка таъсирларга боглик.
Конвектив иссиқлик алмашинувидаги иссиқлик элтувчи модданинг (суюклик, газ) харакати табиий ва сунъий булади. Табиий конвекция ходисаси факат суюклик (газ) массасининг иссиқлик манбаи билан иссиқлик алмашинуви натижасида иссик сирт якинида уз хажмини узгартириб юкорига караб харакатланишхисобига пайдо булади. иссиқлик борувчи сирт якинидаги суюклик (газ) малекулаларнинг температураси юкори булиб, иссиқлик манбаидан узоклашган сайин уларнинг температураси пасайиб боради. Демак, зичликлар фарки пайдо булганлиги сабабли суюклик (газ) хажмчасидаги моддага кутариш кучи г таъсир этади
(8.2)
Хажм бирлигидаги суюклик массаси олинганлиги учун Вк1м булади.Шунинг учун кутариш кучи ифодасини куйидагича ёзамиз:
(8.3)
Бунда ва с -иссик ва совук суюклик (газ) зичликлари.
Хажмнинг жадал кенгайиши хажмий кенгайиш температура коэффиценти оркали ифодаланади:
(8.4)
Идеал газлар учун кенгайиш коэффицентининг температурага богликлиги куйидагича ифодаланади:
(8.5)
Демак, конвектив иссиқлик алмашинуви жараёнидаги кутариш кучининг катталигини суюкликнинг юкори ва куйи температуралари айирмасига хам богликлигини куйидагича ифодалаш мумкин
(8.6)
Бунда Ти ва Тс - иссик ва совук суюкликлар температуралари.
Исиган суюклик (газ) массасини юкорига кутариш кучи зарраларни куйикатламдан юкорига кутаради. Бунда ташки куч иштирок этмайди, яъни суюкликнинг юкори температурали кисми уз-узидан табиий кутарилади. 8-расмдан куриниб турибдики, суюклик массасини ташкил этган зарралар киздирилиш зонасида ламинар харакат килади. Утиш зонасида уларнинг хам ламинар хам турбулент харакати кузатилади.
Иссиқликни коэффиценти нинг киймати конвектив иссиқлик алмашинуви жараёнининг ламинар зонасида секин-аста пасайиб боради, сунг утиш зонасининг чегарасидан бошлаб то турбулет зонасигача ортади, сунг тургунлашади.
Демак ламинар окимида иссиқлик вектори оким йуналишига перпендикуляр булганлиги учун унинг киймати катта булмайди. Турбулет окимда эса суюклик (газ) уюрмали харакатланади ва улар яхши аралашади, хамда иссиқликни жадвал узатади.
Конвектив иссиқлик бериш назариясининг асосий вазифаси оким ювиб утадиган каттик жисм сирти оркали утувчи иссиқлик микдорини аниклашдир. Иссиқликнинг якуний окими доимо температуранинг пасайиш томонига йуналган булади.
Иссиқлик бериш анча мураккаб процесс. иссиқлик бериш коэффициенти а жуда куп факторларга боглик; улардан асосийлари куйидагилар;
а) суюклик окишининг вужудга келиш сабаблари;
б) суюкликнинг окиш режими (ламинар ёки турбулент);
в) суюкликнинг физикавий хоссалари;
г) Иссиқлик берувчи сиртнинг шакли ва улчамлари. Вужудга келиш сабабларига караб суюкликнинг хар кати эркин ва мажбурий харакатларга булинади.
Эркин харакатланиш (иссиқлик харакати) нотекис иситилган суюкликда вужудга келади. Бунда вужудга келадиган температуралар фарки зичликларнинг фарк килишига ва суюкликдаги зичлиги камрок (енгилрок)элементларнинг суюклик юзига калкиб чикишига олиб келади, бу эса харакатланишни келтириб чикаради. Бу холда эркин харакатланиш табиий ^аракатланти ёки иссиқлик конвекцияси, дейилади. Масалан, деразанинг ташки ва ички ойналари орасида иссиқлик алмашинуви табиий конвекция йули билан (ойналар уртасидаги оралик хаво циркуляцияси етарли булганда) амалга ошади.
Суюкликнинг мажбурий харакатланиши ташки кузгатувчилар: вентиляторлар, насослар ва шунга ухшашларнинг таъсир этиши билан боглик. Була.р ёрдамида мухитни катта тезликда харакатлантириш ёки харакатланиш тезлигини кенг куламда узгартириш ва шу билан иссиқлик алмашинуви интенсивлигини бошкариш мумкин.
Суюкликнинг харакати ламинар ёки турбулент булиши мумкин.
Ламинар окишда суюкликнинг зарралари аралашмасидан харакатланади. Бунда окиш йуналишига нормал буйича иссиқликнинг узатилиши асосан иссиклнк утказувчанлик йули билан амалга ошади. Суюкликнинг иссиқлик утказувчанлиги (суюк металлардан ташкари) анча кичик булганлиги сабабли ламинар окишда иссиқлик алмашиниш интенсивлиги катта булмайди.
