Юқори ҳароратли Технологик жараёнлар ва қурилмалар ўбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги томонидан «Иссиқлик энергетикаси»

2.4. ЮҲҚ ларининг ишчи бушлиғида бир текисда
тақсимланган ташқи иссиқлик алмашуви

Агар печ камерасида куп миқдорда бир текисда тақсимланган алангалар ёки бошқа нурланиш манбалари мавжуд булса, у ҳолда алангадан ва девор қопламасидан қиздирилаётган материалга берилган умумий иссиқлик миқдорини Стефан-Больцман қонуни асосида аниқлаш мумкин:

Т_Г Т_М
Q^Н_Г.Қ.М. = С₀_КН_Н (——)⁴ - (——)⁴]_ур= С_КН_Н   ; (2-1).
100 100
бунда С₀- мутлоқ қора жисмнинг нурланиш коэффициенти,
С₀= 5,67Вт/м^{2 . 0}К⁴
_К- печ бушлиғининг келтирилган қоралик даражаси;

Т_Г, , Т_М - газ ва материалнинг мутлақ ҳароратлари;

-нурлантирилаётган юзанинг ифлосланганлик коэффициенти (= 0,60,75);
 - мутлақ ҳароратлар туртинчи даражалари фарқининг уртача қиймати;
Н_Н - жисмнинг нурланиш тушадиган юзаси.
Атроф-муҳитга йуқотилаётган иссиқлик конвекция ҳисобига печ деворининг қопламаси томонидан қабул қилинаётган иссиқликка тенг булишини эътироф этган ҳолда В.Н. Тимофеев келтирилган қоралик даражасини топиш учун қуйидаги тенгламани таклиф этади:
_М_Г (1-_Г) + 1
_К= ———————————— (2-2)
(1-_Г) [_М+_Г (1-_М)] + _Г)

бунда: _М ва _Г газларнинг ва қиздирилаётган материалнинг қоралик даражалари;

 = Н_Н/F_Қ - жисмнинг нурланишни қабул қилувчи юзасини Н_Н печ девори қопламасининг умумий юзасига F_Қ нисбатини ифодаловчи коэффициент; унга тескари булган қийматни қопламанинг ривожланиш даражаси  дейилади.
Доим Н_Н < F_М булади ва Н_Н=  F_М; бунда  - уртача бурчак коэффициенти ёки нурланганлик коэффициенти. Унинг қиймати қиздирилаётган буюмнинг геометрик шаклига ва шунингдек, буюмнинг печда жойлашиш усулига боғлиқ булади.
Цилиндрик ва туғри туртбурчакли танавор (заготовка) лар учун  нинг қийматлари 2.4 расмда келтирилган.
Ҳисоблашни осонлаштириш учун Д.В.Будрин (2-1) тенгламанинг махражи ва суратини _Г га булди, у ҳолда :
С₀_К= С₀(_М._КЕЛ); (2-3)
бунда
1/+1-_Г +1-_Г
_КЕЛ = ——————————-——-—= ————— ; (2-4)
1-_Г 1 1-_Г
[_М+_Г (1-_М)] —— + ——  —— +
_Г  _Г

. Бунда  = _М + _Г (1-_М) ; = 1/ ; (2-5)

Д.В. Будрин буйича оксидланган металлар учун  = 0,85 - 0,95.

Келтирилган қоралик даражаси _кел ни аниқлаш графиги 2.5- расмда берилган.

Қиздириш давомида газлар билан материалнинг ҳароратлари узгаради, шунинг учун ҳисоблаш пайтида уларнинг ўртача қийматлари олинади 

Т_г Т_м / Т_ё Т_м Т_{ч.г. Т}^’_м
₁ =( — )⁴ - ( — )⁴  =  ( — )⁴ - ( —) ⁴   ( — )⁴ - ( — )⁴ 
100 100 100 100 100 100
(2-6)

Бунда: Т_ё - ёқилғининг ёниш ҳарорати, ⁰ К;

Т^’_м ва Т_м - материалнинг бошланғич ва охирги ҳароратлари, ⁰ К;
Т_ч.г - печдан чиқиб кетувчи газларнинг ҳарорати, ⁰ К.
Агар барча ҳароратларни ёниш ҳароратларига нисбатан улушларда ифодаласак, у ҳолда қуйидаги улчамсиз ҳароратларга эга буламиз:

_Г= Т_Г/Т_Ё ; _Ё = 1; _М= Т_М/Т_Ё ; _Ч.Г.= Т_Ч.Г./Т_Ё ва _О.М. = Т_М^’/ Т_Ё  0;

демак :
—————— ——
_1ЎР = (_Г⁴ -_М⁴)_ЎР = (1 - _М⁴) _Ч.Г⁴_. = ²_Ч.Г. 1-_М⁴ ; (2-7)

Агар фақат газларнинг ҳарорати узгарса, уртача қиймат қуйидаги тенглик асосида аниқланади:

Т_Г Т_Ё Т_Ч.Г.
( —— )⁴ = п( —— )² ( —— )² , ⁰ К ; (2-8)
100 100 100

бунда: п - аланганинг бутун ҳажми буйича ажралиб чиқадиган иссиқликни ҳисобга олувчи коэффициент, п  0,774 .

_2ЎР = 0,774 _Ч._Г² -_М⁴

У ҳолда умумийлаштирилган (2-1) тенглама қуйидаги куринишга эга булади:
Т_Ё
Q_Г.Қ.М.= С₀ _К Н_Н  ( —— )⁴ _ЎР (2-9)
100
Юқорида келтирилган тенгламаларда фақат нурланишли иссиқлик берилиши ҳисобга олинган эди. Конвектив иссиқлик берилиши қуйидаги тенгламадан аниқланади:
_К
Q_Г.М. = _К F_М ( t_Г.- t _М.) (2-10)
бунда : _К - газлардан буюмларнинг ташқи юзасига конвекция йули билан иссиқлик берилиши коэффициенти. Шундай қилиб, материалга берилган умумий иссиқлик миқдори :
Т_Ё
Q_Г.К.М. = С₀ _К  _КОНВ. Н_Н ( —— )⁴ _ЎР (2-11)
100
Бу ердаги _КОНВ. купайтирувчиси нурланишли ва конвектив иссиқлик алмашувларининг нисбати билан белгиланади.