Pechda nurlanish orqali issiqlik almashunivini hisoblash

Murakkab issiqlik almashish jarayonlari

Issiqlikning temperaturasi yuqori bo‘lgan jismdan temperaturasi past bo‘lgan jismga qattiq devor orqali uzatilishi texnikada eng muhim va ko‘p foydalalniladigan jarayonlardan biridir.

Bunday issiqlik uzatishda barcha issiqlik almashinuv usullari – issiqlik o‘tkazuvchanlik, konvektsiya va nurlanish baravar ishtirok etadilar. Barcha issiqlik almashinuv usullarini hisobga oladigan issiqlik almashinuvga murakkab issiqlik almashish deyiladi (3.1-rasm).
Murakkab issiqlik almashishda uzatilgan issiqlik miqdori q₁ konvektiv issiqlik almashinuvda uzatilgan issiqlik miqdori q_k va nurli issiqlik almashinuvda uzatilgan issiqlik miqdori q_n larning yig‘indisiga teng.



bu yerda =_k+_n; _n – nurli issiqlik almashinuv koeffitsienti;  - effektiv issiqlik berish koeffitsienti;
_n koeffitsient quyidagi tenglikdan aniqlanadi:

bu yerda T – suyuqlik yoki gaz temperaturasi; T_g – devor temperaturasi; C_k – keltirilgan nurlanish koeffitsienti.

Tekshirilayotgan hol uchun (3.4-rasm), issiqlik uzatish koeffitsienti quyidagi tenglamadan aniqlanadi:







3.5-rasm. Murakkab issiqlik almashish sxemasi


.

Yuqorida aytib o‘tilganlardan ko‘rinib turibdiki,  nihoyatda murakkab kattalik bo‘lib, u turli omillarga bog‘liq bo‘ladi. Ayniqsa,  ga temperaturaning ta’siri katta bo‘ladi. Masalan, jism bilan havoning tabiiy konvektsiyasida: t_g=0S; GrPr=10⁸10¹²; C_k=4,7 Vt/(m²K⁴); bo‘lganda, agar t= 150S bo‘lsa. _n=_k=8,3 Vt/(m²K); t=500S bo‘lsa _n4_k; t=1000S bo‘lsa _n20_k bo‘ladi.

Ba’zi hollarda qattiq jism bilan atrof muhit o‘rtasida issiqlik almashinuvi faqat bir usulda amalga oshadi. Masalan, qattiq jism bilan tomchi suyuqlik issiqlik almashishsa nurlanish bo‘lmaydi, chunki tomchi suyuqliklar nurni deyarli o‘tkazmaydi va bu hol uchun _k. Agar jismlar o‘rtasida issiqlik almashinuvi chuqur vakuum sharoitida ro‘y bersa, u holda konvektsiya issiqlik almashishga deyarli ta’sir etmaydi va _n bo‘ladi. Sof holda nurli issiqlik almashish to‘liq vakuumda ro‘y beradi.