TAJRIBA NATIJALARINI HISOBLASh
Olingan tajribalarga asosan I–x diagrammada nazariy qurish jarayon tasvirlanadi. I– x diagrammaga bir bo’lak kalka qog’ozi qo’yib koordinatalar, o’qi ko’chirib olinadi va kalka qog’ozida Tajribada aniqlangan havoning quritishdan avvalgi, quritkichga kirish va chiqish holati A, V, S nuqtalar bilan tasvirlanadi.
Bug’langan namlikning miqdori W aniqlanadi.
bu erda G1 - nam materialning massasi, kg/s; G2 - quruq materialning massasi, kg/s.
Havo sarfi tenglama yordamida aniqlanadi:
Havoning solishtirma sarf miqdori :
Quritish uchun ketgan issiqlik sarfi quyidagi tenglama bilan aniqlanadi:
Q = q W
bu yerda q - solishtirma issiqlik sarfi
bu erda I1, I2 - havoning quritkichga kirishi va chiqishi vaqtidagi entalpiyaning qiymati, kJ/kg, I – x diagrammadan aniqlanadi.
Hisoblash jadvali
Havo muhitining temperaturasi
|
Havoning quritish kamera-sida bo’lgan temperaturasi
|
Havoning quritish kamera-
dan keyingi temperaturasi
|
Nam mate-rial-ning miq-dori, kg
|
Qurit- ilgan mate-rial-ning miq-dori, kg
|
Hul termo-metr,
t 0C
|
Quruq termo- metr,
t 0C
|
Ho’l termo-metr,
t 0C
|
Quruq termo- metr,
t 0C
|
Ho’l termo-metr,
t 0C
|
Quruq termo- metr,
t 0C
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NAZORAT SAVOLLARI
1. Nam havoning asosiy parametrlari :
a) absolyut namlik; b ) nisbiy namlik; v) nam saqlash; g) nam havoning entalpiyasi;d ) parstial bosim;e) shudring nuqtasi temperaturasi;j) ho’l termometr temperaturasi.
2. I – x diagrammaning tuzilishi.
3. I – x diagrammada quritish jarayonini tasvirlang.
4. Nazariy va real quritish jarayonlarini I–x diagrammada tasvirlang.
5. Quritish jarayonlari uchun issiqlik va havoning umumiy, solishtirma sarf miqdorlarini aniqlash.
6. Quritish jarayonlari variantlarining I–x diagrammada tasvirlanishi.
LABORATORIYa IShI № 3
JISMLARNING ISSIQLIK O’TKAZUVChANLIK
KOEFFITSIENTINI ANIQLASh
Ishning nazariy asoslari
Bir jismdan ikkinchisiga molekulyar yoki bir-biriga tegib turgan jismlar o’rtasida issiqlik o’tish jarayoniga issiqlik o’tkazuvchanlik deyiladi.
Gazlarda issiqlik o’tkazuvchanlik yo’li bilan energiya o’tishi molekulalarning xaotik harakati va molekulalar diffuziyalari hisobiga bo’ladi. Albatta, ushbu jarayonlarning intensivligi temperaturaga to’g’ri proporstionaldir. Turli kinetik energiyaga ega bo’lgan gaz molekulalari bir – biriga uriladi, bu esa issiqlik energiyasi bilan almashinishiga olib keladi. Bunda dastlabki kinetik energiya bor molekulalarning harakat intensivligi kamayadi, lekin kinetik energiyasi kamroq bo’lgan molekulalar harakat intensivligi ko’payadi.
Hamma nuqtalarda temperatura bir xil (T=const) bo’lgan sirt izotermik (yunoncha isos - teng, birdek, o’xshash va thempe – issiqlik demak) yuzalar deyiladi. Temperatura maydonining vektori izotermik yuzaga tik yo’nalgan bo’ladi. Temperaturaning eng katta o’zgarishi normal (tik) yo’nalishda kuzatiladi.
Izotermik yuzaga tik tushirilgan normal bo’yicha temperatura o’zgarishining n masofaga nisbati temperatura gradienti deyiladi, ya’ni lim =gradT. Franstuz olimi Fure qonuniga muvofiq issiqlik o’tkazuvchanlik natijasida uzatilgan issiqlik oqimi zichligining vektori temperatura gradientiga mutanosib:
g = - λ grad T
bunda - jismning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti, Vt/m -koeffistient, moddalarning issiqlik o’tkazuvchanlik xossasini ifodalaydi, tenglamadagi minus ishorasi esa, issiqlik oqimi bilan temperatura gradienti vektorlarning yo’nalishlari qarama-qarshi ekanligini bildiradi, ya’ni eng katta pasayish tomonga yo’nalganligini anglatadi. Issiqlik oqimining zichligi qnistalgan biror yo’nalishdagi q vektori bilan normal o’rtasidagi burchak ko’paytmasiga teng:
Ma’lumki, gradT asosida yozamiz:
q = - ( )
Elementar dS yuzadan unga perpenduklyar yo’nalishda o’tadigan issiqlik oqimi quyidagiga teng bo’ladi.
Bu ifodani integrallab istalgan S yuzadan o’tayotgan to’liq issiqlik oqimini aniqlash mumkin .
Moddalarning issiqlik o’tkazuvchanligi turlicha va o’z navbatida, ularning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti keng oraliqdagi kattaliklarni qabul qiladi. Vaqt birligi ichida yuza birligidan o’tgan issiqlik miqdori quyidagiga teng.
Jismning issiqlik o’tkazuvchanligi turlicha va ularning fizik xossalariga bog’liq.
Fure qonuniga binoan, isssiqlik o’tkazuvchanlik usulida uzatilgan issiqlik miqdori ushbu formuladan aniqlanadi:
bu erda - issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti bo’lib, jismning issiqlik o’tkazish qobiliyatini ifodalaydi. Tenglama issiqlik o’tkazuvchanlikning asosiy tenglamasi deb nomlanadi.
Vaqt birligida, yuza birligidan o’tayotgan issiqlik miqdoriga issiqlik oqimning zichligi deyiladi:
Yuqorida keltirilgan formulalardan issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistientini topish mumkin:
λ
Agar,λ<0,2 Vt/m K bo’lsa, bunday materiallar issiqlik qoplamalar deb ataladi. Bunday materiallarga havo, engil g’ovaksimon materiallar: penoplast, shisha tolasi va ko’pchilik elektr qoplamalar kiradi:
jadval
Material
|
λ.
Vt / m K
|
Material
|
λ.
Vt / m K
|
Kumush
|
458
|
Temip – beton
|
1,55
|
Mis
|
384
|
G’isht, qizil
silikat
izolyastion
|
0,77
0,81
0,14
|
Alyuminiy
|
204
|
Latun
|
85
|
Cho’yan
|
63
|
Yog’och, tolalar
bo’ylab
ko’ndalang
Shlakli paxta
|
0,38–0,72
0,14–0,16
0,07
|
Po’lat uglerodli
|
45
|
Ammiak
( suyuq )
|
0,57
|
Suv
|
0,55
|
Penoplast PSB-C
|
0,04
|
Qor
|
0,47
|
Havo
|
0,0245
|
Muz
|
2,25
|
Vodorod
|
0,175
|
Mazut
|
0,116
|
Uglekislota
( gazsimon )
|
0,015
|
Etilenglikol
|
0,249
|
Metan
|
0,003
|
Demak, issiqlik o’tkazuvchanlik usuli, ya’ni jismlar yuzalari o’zaro tegib turganida issiqlikning uzatilishi birgina jismlarning xossalariga bog’liq bo’lmasdan ularning o’zaro tegib turgan yuzalarning kattaligiga ham bog’liq bo’lar ekan.
Agar, jismning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti va solishtirma massaviy sig’imlari ma’lum bo’lsa, unda jismning yana bir xossasi bo’lmish temperatura o’tkazuvchanlikni aniqlash mumkin:
Jismning temperatura o’tkazuvchanligi uning issiqlik inerstionligini ifodalaydi va temperatura o’tkazuvchanlik koeffistienti deb ataladi:
Texnik hisoblarda issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti ushbu chiziqli funkstiya orqali topiladi:
λ
bu erda - 00C temperaturadagi issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti: b – tajriba yo’li bilan aniqlanadigan koeffistient. Gazlarning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistientlari maxsus adabiyotlarda keltirilgan [ 6 ] .
Rasmda tekis bir va ko’p qatlamli devorlar orqali issiqlik o’tkazuvchanlik usulida o’tgan issiqlik uzatilishi ko’rsatilgan.
2-rasm. Bir (a) va ko’p qatlamli (b) tekis devor
issiqlik o’tkazuvchanligiga oid.
Ko’rinib turibdiki, qalinligi bo’ylab issiqlik tarqalishi to’g’ri chiziqli qonunga bo’ysinadi va ushbu tenglama orqali ifodalanadi:
Shunday qilib, vaqt birligida devorning yuza birligi orqali o’tayotgan issiqlik miqdori temperaturalar farqiga to’g’ri va termik qarshilikka teskari proporstionaldir. Devorning ma’lum F yuzasi orqali vaqt birligi da issiqlik miqdori quyidagicha topiladi:
Ko’p qatlamli qattiq jismlar issiqlik o’tkazuvchanlik tahlil va bunday murakkab sistemalarning effektiv issiqlik o’tkazuvchanlik hisoblashga analitik yondashuv ko’p qatlamli shar ko’rinishidagi soddalashgan modelni qo’llash mumkinligini ko’rsatdi.
Paxta chigiti markazida diametri 0,1–0,15 mm bo’lgan bo’shliq (zarodыsh) borligi ko’pgina tajribalar asosida aniqlandi. Buning uchun paxta chigiti kabi noto’g’ri shaklli va sirti paxta momig’i bilan qoplangan materiallar uchun issiqlik o’tkazuvchanlikning differenstial tenglamasini echish to’g’ri bo’ladi.
Unda, noto’g’ri shaklli paxta chigitining effektiv issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistienti ushbu tenglikdan topish mumkin.
bu erda f - shakl koeffistienti va u quyidagi funkstiyadan aniqlanadi:
Tajriba izlanishlari shuni ko’rsatdiki paxta chigiti uchun ushbu koeffistient material tukligi bog’liq va ga teng. Ma’lum, paxta chigiti 4 qatlamli qattiq jism bo’lib, har bir qatlamning fizik mexanik xossalari bir – biridan katta farq qiladi. Shuning uchun paxta chigitiga 4 qatlamli ichi bo’sh sfera differenstial tenglamasini qo’llash mumkin. Unda, tegishli matematik o’zgarishlardan so’ng, noto’g’ri shaklli paxta chigitining effektiv issiqlik o’tkazuvchanligini hisoblash uchun quyidagi ko’rinishdagi formula keltirib chiqarilgan.
-1
bu erda r1 - bo’shliq radiusi; r2 –yadro raduisi; r3- havo bo’shliq raduisi; r4- qobiq raduisi; r5 – tukli qatlam raduisi; 1, 2, 3, 4, 5 - yadro, havo, chigit qobig’i va paxta tolasining issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistientlari.
Paxta chigiti yadro va qobiqlarning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffistientlarini quyidagi formula yordamida hisoblanadi.
175–250 0K material namligi U= 0,3-30% bo’lganda
273 – 348 0K temperaturalar oraliqda esa,
398 -473 0K temperaturalar oralig’ida esa,
Do'stlaringiz bilan baham: |