Termodinamika” fanidan o`quv- uslubiy majmua

ISh BAJARISh TARTIBI

Ish boshlashdan avval asbob va qurilmalar erga ulanishi albatta tekshirilsin!

1. “SET” nomli tumber yoqilg’ib va “SET” yozuvli chiroq tablosi yonishiga ishonch hosil qilish kerak.
2. TB tepa bloki ko’tariladi va mis plastina chiqarib olinadi, so’ng namunaviy plastina balandligi mkm dan oshmagan xatolik bilan o’lchanadi.
3. Yuqori o’lchash TB ko’tariladi va tekshirilayotgan namuna geometrik o’lchamlari aniqlanib, so’ng o’rnatiladi.
4. “ROD RABOT” nomli tumbler “h” holatga o’rnatiladi va rezistor “UST.h” yordamida namuna balandligining o’lchamining son qiymati o’lchash asbobiga kiritiladi.
5. “ROD RABOT” nomli tumbler “D” holatga o’rnatiladi va rezistor “UST. D” yordamida namuna balandligining o’lchamining son qiymati o’lchash asbobiga kiritiladi.
6. “ROD RABOT” tumbler holatga o’tkaziladi va “GOTOVN” degan lampochka yongandan so’ng, yuqoridagi blok pastga tushiriladi.
7. Issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistientining miqdori o’lchov asbobining tablosidagi ko’rsatkichidan olib aniqlanadi. Diqqat! Tekshirilgan namuna pastgi blokning o’rtasida bo’lishi shart, bo’lmasa o’lchash xatoligi ko’payib ketadi.
TAJRIBA NATIJALARINI HISOBLASh

Issiqlik o’tkazuvchanlik quyidagi formula yordamida hisoblanadi.

bu erda K_t-teplomerning issiqlik o’kazuvchanligi, Vt/mK; h - namuna balandligi, m; K - namuna yuzasi, m²; P_Ti- teplomerdagi temperaturalar farqi, K; P_oi - namunadagi temperaturalar farki;
Tajriba natijalarini qayd etish jadvali

Tajriba namunasi: m =0,0154 g
t, ^0C	Poi	PTi	KT, Bm /K	Bm /m K
-100			0,079
-75			0,081
-50			0,084
-25			0,086
0			0,089
25			0,090
50			0,093
75			0,095
100			0,097
125			0,099
150			0,102
175			0,105
200			0,107

NAZORAT SAVOLLARI

1. 
   Issiqlik o’tkazuvchanlik nima va uning ta’rifi?
   
2. 
   Gaz, suyuqlik va qattiq jismlar issiqlik o’tkazuvchanligi?
   
3. 
   Metallarning issiqlik o’tkazuvchanligi?
   
4. 
   Temperatura maydoni nima?
   
5. 
   Issiqlik tarqalishining asosiy shartlari qanday bo’ladi?
   
6. 
   Issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti va uni o’lchov birligi?
   
7. 
   Solishtirma issiqlik oqim nima?
   
8. 
   Bir va ko’p qatlamli devorlarning issiqlik o’tkazuvchanligi qanday topiladi?
   

Devorning istalgan ko’ndalang kesimidagi temperatura qaysi formuladan aniqlanadi?


LABORATORIYa IShI № 4


TEKS YUZALI TRUBA VA SAMARADOR YUZALI TRUBALARDANTAYYORLANGAN ISSIQLIK ALMAShINISh QURLMALARINI TAQQOSLASH


Ishning nazariy asoslari

Ko’pchilik texnologik jarayonlarning intensivligi isitish yoki sovitish jarayonini qanday amalga oshirilishi bilan bog’liq.

Issiqlik almashinish jarayonlari temperaturalar farqi mavjud bo’lganda, temperaturasi yuqori bir jismdan temperaturasi past ikkinchi jismga issiqlik o’tishidir. Bunday jarayonlar issiqlik almashinish qurilmalarida amalga oshiriladi. Issiqlik almashinish jarayonlarida qatnashuvchi moddalar issiqlik tashuvchi eltkichlar deb ataladi. Yuqori temperaturaga ega bulib, o’zidan issiqlikni isitilayotgan muhitga beruvchi moddalar isituvchi eltkichlar deb ataladi. Sovutilayotgan muhitga nisbatan past temperaturaga ega bo’lgan va o’ziga muhitdan issiqlikni oluvchi moddalar sovutuvchi eltkichlar deb ataladi.
Issiqlik tarqalishining asosan uchta turi bor:
1.Issiqlik berish (kondukstiya):
2.Issiqlik o’tkazuvchanlik ( konvekstiya);
3.Issiqlik nurlanishi.
Gaz yoki suyuqliklarda makroskopik hajmlarning harakati va ularni aralashtirish natijasida yuz beradigan issiqlik tarqalishi konvekstiya deb ataladi. Konvekstiya ikki xil bo’ladi. Gaz yoki suyuqliklarning har xil qismlaridagi zichliklarning farqi natijasida issiqlikning almashinishi tabiiy yoki erkin konvekstiya deyiladi. Tashqi kuchlar ta’sirida (nasoslar yordamida uzatish, mexanik aralashtirgichlar bilan aralashtirish paytida) majburiy konvekstiya hosil bo’ladi. Issiqlik tashuvchi eltkichlardan trubaning devoriga yoki truba devoridan sovutuvchi eltkichga issiqlikning o’tishi issiqlik berish yoki konvekstiya deyiladi va u Nyutonning sovitish qonuniga binoan aniqlanadi:

Ya’ni, vaqt ichida o’tayotgan issiqlik miqdori Q - devor yuzasi, devor va muhit temperaturalarining farqiga  hamda jarayonning davomiyligiga to’g’ri proporstionaldir. Proporstionallik koeffistienti issiqlik berish koeffistienti deb ataladi va u devor yuzasidan atrof muhitga yoki aksincha, atrof muhitdan devorga issiqlik o’tish intensivligini xarakterlaydi. Issiqlik berish koeffistienti devorning 1 m² yuzasidan suyuqlikka 1 s vaqt ichida, devor va suyuqliklar temperaturalar farqi 1 ⁰K bo’lganda, berilgan issiqlikning miqdorini bildiradi va quyidagi parametrlar funkstiyasidir:
Issiqlik berish koeffistienti ko’pchilik omillarga: oqimning tezligi w, zichligi , qovushqoqligi , muhit issiqlik-fizik xossalariga, issiqlik sig’imi s, issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti , suyuqlikning hajmiy kengayish koeffistienti , devorning shakli, o’lchami va uning g’adir- budurligi e ga bog’liq.
Devor va oqim chegarasida issiqlikning o’tish tezligini Nusselt kriteriysi Nuxarakterlaydi;

Issiqlik berish koeffistienti  ko’pchilik omillarning funkstiyasi bo’lganligi uchun, bu koeffistientni Nusseltning kriterial tenglamasidan topish mumkin:

bu erga G - aniqlovchi geometrik o’lcham (trubalar uchun uning diametri) m;  muhitning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti, Vt/m^.K;
Jarayonning gidrodinamik sharoiti va muhitning xossalariniPekle kriteriysi Rebelgilaydi.


Suyuqlikning qovushoqlik va temperatura o’tkazuvchanlik xossalarining nisbatini Prandtl kriteriysi Rr ifoda qiladi; bu erda a- temperatura o’tkazuvchanlik koeffistienti,

Fure kriteriysi Fo noturg’un issiqlik jarayonlarida temperatura maydonining o’zgarish tezligi muhitning o’lchami va fizik kattaliklari o’rtasidagi bog’liqliklarni belgilaydi.

Issiqlik o’tkazishning har qanday holati uchun alohida kriterial tenglama mavjud.Shunday qilib, oqimning har bir rejimi alohida kriterial tenglama bilan ifodalanadi.
Turbulent rejimda

Laminar rejimda

bu erda Gr - Grasgof kriteriysi quyidagicha aniqlanadi:

bu erda hajmiy kengayish koeffistienti, 1/K; t - devor va atrof muhit orasidagi temperaturalar farqi; - issiqlik tashuvchi agentning kinematik qovushoqligi; Pr_c– suyuqlikning o’rtacha temperaturasida hisoblanadi; Pr_d - devorning o’rtacha temperaturasida hisoblanadi.
Ba’zi isituvchi agentlar uchun issiqlik berish koeffistientining qiymati ushbu oraliqda quyidagicha o’zgarishi mumkin:
Isitish yoki sovutilayotganda

1. 
   Havo uchun 1,16 - 58
   
2. 
   Yog’lar uchun 58,0 - 1740
   
3. 
   Suv uchun 232 - 11600
   
4. 
   O’ta qizdirilgan suv bug’i uchun 23,2 - 116
   
5. 
   Qaynatyotgan suv uchun 2580 - 52200
   
6. 
   Plyonkasimon kondensastiyalanayotgan
   

bug’ uchun 4640 - 17400
7. Organik moddalar bug’i uchun 580 - 2320
8. Yupqa qatlamda kondensastiyalanayotgan
ekstrastion benzin-havobug’ining
kondensastiyalanishi uchun 500 - 2000
Kondensastiyalanayotgan bug’ning issiqlik berish koeffistienti kondensastiyalanish kriteriysi orqali hisobga olinadi:

bu erda r – kondensastiyalanish issiqligi, J/kg; c – isituvchi eltkichning issiqlik sig’imi, J/kg K. Kondensastiyalanish kriteriysi K isituvchi eltkichning agregat holatining o’zgarishini xarakterlaydi. R va c lar isituvchi eltkichning o’rtacha temperaturasida aniqlanadi .
Hozirgi paytda foydalanilayotgan issiqlik almashinish qurilmalari miqdori ortishi bilan texnologik sxemalarga yangicha o’zgartirishlar kiritish talab etilmoqda. Ushbu issiqlik almashinish qurilmalar va uskunalarining gabarit o’lchamlari va massalarini kamaytirish asosiy masalalardan biri bo’lib turibdi. Ma’lumki, bu ishni amalga oshirish uchun yuqori samarali issiqlik almashinish yuzalarni qo’llagan holda issiqlik almashinish jarayonini intensivlash mumkin.
3.1-rasmda bir nechta samarador issiqlik almashinish yuzalari ko’rsatilgan. Ularning ichida diskret joylashganhalqa va spiralsimon ariqchali, burama trubalar eng samarali deb hisoblanadi. Chunki, ularni tayyorlash texnologiyasi oson bo’lib, qurilmani yig’ish ketma-ketligi buzulmaydi va ular quyidagi afzalliklarga ega:
1. Boshqa isssiqlik almashinish yuzalariga nisbatan yuqori issiqlik almashinish intensivligiga erishish mumkin:
2. Issiqlik almashinish bir vaqtni o’zida ham ichki tomondan, ham tashqi tomondan intensivlashtirish mumkin;
3. Seriyali ishlab chiqarishda turbulizatorli trubalar tayyorlash texnologiyasi sodda.
Tomchili suyuqliklar uchun t/D=0,5 va d/D=0,94 da issiqlik almashinish intensivligi quyidagi formuladan aniqlanadi [ 3 ]:

bu erda Nu_tek quyidagi tenglamadan olinadi:

Gidravlik qarshilik koeffistienti qiymatlari Re=10⁴–4 10⁵ oraliqda quyidagi formulalar yordamida hisoblanadi: