Rekuperativ issiqlik almashish apparatlarining ishlashini modellashtirish

Ideal o‘rin almashish modeli. Bu modelning asosida quyidagi farazlar yotadi:

1. 
   ko‘ndalang kesimlarda haroratlar doimiy; 2) bo‘ylama almashinish mavjud emas.
   

Modellarning matematik tavsiflari quyidagi ko‘rinishga ega:
(1.7)
bu yerda, — qizdirilayotgan sovuq agentning oqish tezligi; – issiqlik uzatish koeffitsiyenti; va – qizdirilayotgan yuza perimetri va ichki quvurning ko‘ndalang kesim yuzasi; – sovuq agentning issiqlik sig‘imi; – issiqlik apparatining kirishigacha bo‘lgan masofa.
(5.7) tenglamani integrallash kirishdan masofada bo‘lgan sovuq agentning harorati uchun quyidagi ifodani beradi:
(1.8)


Kondensat
1.1-rasm. Issiqlik almashish apparatining sxemasi.

Ideal aralashmaning modeli. Bu model sovuq agentning to‘liq aralashishida amalga oshiriladi. Shuning uchun ham uning tempe­raturasi issiqlik almashish apparatining uzunligi bo‘yicha o‘zgar­maydi. Sovuq agentni qizdirishgacha bo‘lgan harorat quyidagi issiqlik balans tenglamasidan aniqlanadi:

(1.9)

Yacheykali model. Bu yerda sovuq agent oqimi ideal aralashishning ketma-ket bog‘langan yacheykalari qatorlariga ajratilgan ko‘rinishida keltiriladi. Modellarning matematik tavsifi yacheykalarning har biri uchun issiqlik balans tenglamasini o‘z ichiga oladi:
(1.10)
(5.10) tenglamalar tizimining yechimi yacheykalar bo‘yicha harorat o‘zgarishini hisoblash imkonini beradi.
Diffuziyali model. Matematik modellarni tuzishda murakkab teskari aralashishli ideal o‘rin almashish modeli asos bo‘lib xizmat qiladi.
(1.11)
bu yerda, – issiqlik tashuvchi oqimidagi bo‘ylama aralashish koeffitsiyenti. (1.11) tenglamaning yechimi quyidagi ko‘rinishga ega:

(1.12)

bu yerda,

(1.13)
o‘zgarmaslarni quyidagi da chegara shartdan topish mumkin,

da (1.14)
Natijada quyidagilarni olamiz

(1.15)

Misol. Endi sovuq agent harakatining turli modellaridan kelib chiqib, suyuqliklar kondensatsiyalanuvchi bug‘ bilan qizdiriladigan holatlar uchun sovuq agentning kesimlardagi haroratlarini baholaymiz . Issiqlik almashish sharoiti quyidagicha: suyuqlik sarfi – 1000 ni tashkil qiladi; uning issiqlik sig‘imi ; zichligi . Qizdirish haroratli to‘yingan suv bug‘i bilan amalga oshiriladi. Issiqlik almashishning silindrik yuzasining diametri ga teng. Issiqlik uzatish ko­effitsiyenti ni tashkil etadi. Issiqlik almashish apparatining uzunligi 1,5 .