Truba ichida truba

8-laboratoriya ishi. “Truba ichida truba” tipidagi issiqlik almashinish qurilmasining issiqlik o’tkazish koeffitsiyentini aniqlash


Ishning nazariy asoslari

Issiqlik o‘tkazish – issiqlik energiyasi tarqalish qonunlarini o‘rganuvchi fandir. Issiqlik o‘tkazish qonunlari isitish, sovitish, kondensatsiyalanish, bug‘latish kabi issiqlik jarayonlarning asosi bo‘lib, issiqlik ta’sirida boradigan massa almashinish jarayonlarini amalga oshirishda juda katta ahamiyatga ega.

Temperaturasi yuqori bo‘lgan muhitdan temperaturasi past bo‘lgan muhitga biror devor orqali issiqlikning berilishi issiqlik o‘tishi deb ataladi. Bunda berilgan issiqlikning miqdori issiqlik o‘tkazishning asosiy tenglamasi orqali topiladi:


(8.1)

Bu tenglama binoan, temperaturasi yuqori bo‘lgan muhitdan temperaturasi past bo‘lgan muhitga o‘tayotgan issiqlik miqdori, ajratuvchi devorning yuzasiga F, o‘rtacha temperaturalar farqiga t_o‘r va vaqt  ga to‘g‘ri proporsonaldir. Uzluksiz ishlaydigan turg‘un jarayonlar uchun (2.1) tenglamagi  hisobga olinmaydi. U holda:

(8.2)

Issiqlik o‘tkazish koeffitsiyenti K temperaturasi yuqori bo‘lgan muhitdan temperaturasi past bo‘lgan muhitga vaqt birligi ichida ajratuvchi devorning yuzasi 1 m², muhitlar temperaturalari farqi 1⁰C bo‘lganda, o‘tkazilgan issiqlik miqdorini bildiradi.

Issiqlik o‘tkazish koeffitsiyenti quyidagi o‘lchov birligiga ega:
(8.3)
Tekis devor uchun issiqlik o‘tkazish koeffitsiyentini quyidagi ifodadan topish mumkin:
(8.4)
Silindrsimon yuzadan issiqlik o‘tganda issiqlik o‘tkazish koeffitsiyentini ushbu tenglamadan aniqlash mumkin:
(8.5)
bu erda ₁ – isituvchi agentdan devorga issiqlik o‘tayotgan paytdagi issiqlik berish koeffitsiyentlari, Vt/(m²K); ₂, _T – devor yuzasidan sovutuvchi agentga issiqlik o‘tayotgan paytdagi issiqlik berish koeffitsiyentlari, Vt/(m²K);  – trubaning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti Vt/(m²K);  – truba devorining qalinligi, m; r_i, r₂ – trubaning ichki va tashqi radiuslari, m.
Isitish yuzasi issiqlik o‘tkazishning umumiy tenglamasidan topiladi:
(8.6)
bu erda Q – suyuqlikni isitish uchun ketgan issiqlik miqdori, kJ; G – suyuqlik sarfi, kg/s; – o‘rtacha temperaturalar farqi, issiqlik jarayonlarini harakatlantiruvchi kuchi va u quyidagi tenglama bilan topiladi ( holat uchun):
(8.7)
Agar bo‘lsa, o‘rtacha temperaturalar farqi quyidagi ifodadan topiladi:≥
(8.8)
(8.6) va (8.7) formulalardagi va issiqlik almashinish qurilmasining chetlardagi temperaturalarning katta va kichik farqlari bo‘lib issiqlik tashuvchi agentlarning yo‘nalishiga bog‘liq. Issiq va sovuq suyuqliklar o‘zaro parallel (8.1.a - rasm), qarama-qarshi (8.1.b-rasm) yoki o‘zaro kesishgan (8.1.d - rasm) holda harakat qilishi mumkin. Bundan tashqari, amalda issiqlik tashuvchi agentlarning ancha murakkab harakat yo‘nalish sxemalari uchraydi.