Bug‘ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi - Педагогика - Курсовые работы

Информация о документе

Цена	10000UZS
Размер	653.2KB
Покупки	0
Дата загрузки	06 Ноябрь 2026
Расширение	docx
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Педагогика

Bug‘ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi

Купить

Mavzu: Bug’ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi

REJA:
1. KIRISH
2. ASOSIY QISM
2.1 Asosiy tushunchalar va ta’riflar
2.2 Kondensatsiya paytida Reynolds mezoni
2.3 Vertikal yuzada plyonka kondensatsiyasi
2.4 Nishab yuzada plyonka kondensatsiyasi
2.5 Gorizontal quvurda plyonka kondensatsiyasi
3. XULOSA
4. FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

KIRISH
Suyuqlikning fazaviy holatiga qarab, bir fazali muhitda konvektiv issiqlik
o'tkazuvchanligi farqlanadi va fazaviy o'zgarishlar paytida konvektiv issiqlik
almashinuvi, ular kondensatsiya paytida issiqlik uzatish (bug'ning suyuqlikka
o'tishi) va issiqlik almashinuvi paytida issiqlik uzatishi qaynash (suyuqlikning juft
bo'lib o'tishi). Shuning uchun, moddaning agregatsiya holatining o'zgarishi paytida
(kondensatsiya va qaynash paytida) issiqlik almashinuvi jarayoni bizga ma’lum
bo’lgan Nyutonning issiqlik uzatish qonuni bo'yicha hisoblanadi:Q=α∆TF
yoki q= α∆T ,
bu yerda
α
- kondensatsiya yoki qaynash vaqtida issiqlik uzatish koeffitsienti, V
m 2
K ;
∆T
- suyuqlik va devor orasidagi harorat (harorat farqi), (K);
F
- issiqlik almashinuvi yuzasining maydoni,
m 2
;
Q-issiqlik oqimi, V;
q
- sirt issiqlik oqimining zichligi, V
m 2 ;
Issiqlik almashinuvi tizimining berilgan geometrik o'lchamlari, devor va suyuqlik
harorati uchun kondensatsiya va qaynash paytida issiqlik oqimini hisoblash
muammosi
α issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlashga qaratiladi.
Kondensatsiya jarayoni
TW<TH sharoitida uning harorat farqi quyidagicha
topiladi:

∆T=TH−TW (1.1)
Qaynatishda esa aksincha,devor harorati ma’lum bir bosimdagi
¿¿ ) to’yinganlik
haroratiga nisbatan haddan tashqari qizib ketishi kerak va bu holda:

∆T=TW−TH
(1.2)
Moddaning agregatsiya holatining o'zgarishi doimiy haroratda sodir bo'ladi va
fazaviy o'tish issiqligining (suv uchun bug'lanishning yashirin issiqligi) chiqishi
(kondensatsiya paytida) yoki yutilishi (qaynatish paytida) bilan tavsiflanadi r , J
kg

(1.1-rasm) Faza(T,s)-suv bug’ining diagrammasi.
Kondensatsiya yoki qaynashning statsionar jarayonida fazaga o'tish issiqligi
(issiqlik oqimi) (1.3) bo'yicha hisoblanadi,
Q = G ∗ r
, (1.3)
bu yerda
Q
- kondensatsiya paytida bug'dan devorga yoki qaynash paytida devordan
qaynayotgan suyuqlikka issiqlik oqimi, V;
G - kondensat yoki bug ' fazasining oqim tezligi, kg / s.
Nyuton qonuni formulasining to'g'ri qismlarini va fazaviy o'tish issiqligini
hisoblash formulasini (1.3) tenglashtirib, biz moddaning fazaviy o'zgarishlari
paytida issiqlik uzatishni hisoblash uchun asosiy tenglamani - issiqlik balansi
tenglamasini olamiz:
Q=G∗r=α∆TF , (1.4)
Ma'lum bo'lgan issiqlik uzatish koeffitsienti α
bilan , issiqlik balansi
tenglamasiga (1.4) ko'ra, muammoning formulasiga qarab, oqim tezligi (G),
harorat farqi
∆T yoki devor harorati T
W , issiqlik uzatish sirtining maydoni F va
issiqlik oqimi Q topiladi.Shunday qilib, issiqlik uzatishni hisoblash issiqlik uzatish
koeffitsienti α
ni aniqlash bilan topiladi, chunki latent muvozanat bug'lanish
issiqligi (r) va ma'lum bir bosim ma'lumotlaridagi T
H to'yinganlik harorati
tenglamasiga kiritilgan.

I.Asosiy tushunchalar va ta'riflar
Kondensatsiya - bug'ning (gazning) suyuq holatga o'tish jarayoni.
Kondensatsiya desublimatsiya jarayoni deb ham ataladi, gazning qattiq holatga
o'tish jarayoni, uni o'rganish kurs dasturiga kiritilmagan.
Bug’ kondensatsiyalanganda fazaviy o'tish issiqligi (bug'lanishning yashirin
issiqligi) ajralib chiqadi, shuning uchun kondensatsiya jarayoni issiqlik uzatish
bilan uzviy bog'liqdir.
Statsionar kondensatsiya jarayoni sodir bo'lishi uchun shartlar:
a) devor harorati berilgan bosimdagi bug ' to'yinganligi haroratidan past bo'lishi
kerak (TW<TH )
b)
TW<TH shartni bajarish uchun kondensat hosil bo'lgan sirtdan issiqlikni olib
tashlashni tashkil qilish kerak.
Kondensatsiyaning uch turi mavjud: plyonka, tomchilatib va aralash. Agar
issiqlik almashinuvi yuzasi kondensatsiyalanuvchi suyuqlik bilan namlangan
bo'lsa, plyonka kondensatsiyasi deyiladi. Bunday holda, kondensat plyonka
shaklida issiqlik almashinuvi yuzasidan pastga tushadi. Yomon namlangan
(ifloslangan) sirtlarda tomchilar kondensatsiyasi kuzatiladi, bunda kondensat
tomchilar shaklida hosil bo'ladi. Aralash kondensatsiyada issiqlik almashinuvi
yuzasining turli qismlarida bir vaqtning o'zida tomchili va plyonka kondensatsiyasi
sodir bo'ladi. Plyonka kondensatsiyasi paytida issiqlik uzatish intensivligi
kondensat plyonkasi mavjudligi sababli tomchi kondensatsiyaga qaraganda past
bo'ladi, bu esa issiqlik o'tkazuvchanligiga qo'shimcha issiqlik qarshiligini yaratadi.
Issiqlik almashinuvi qurilmalarida, qoida tariqasida, plyonka kondensatsiyasi sodir
bo'ladi, shuning uchun suv bug'ining plyonkali kondensatsiyasi paytida issiqlik
uzatishni hisoblashni ko'rib chiqaylik.
I. Kondensatsiya paytida Reynolds mezoni
Plyonka kondensatsiyasi paytida issiqlik uzatish intensivligi kondensat
plyonkasining oqim rejimiga bog'liq bo'lib, u gidrodinamik o'xshashlikning hal
qiluvchi mezoni bo'lgan Reynolds mezonining qiymati bilan belgilanadi:
Re = w ∗ R
0
v
pl = w ∗ ∂
v
pl ,
(1.5)

bu yerda w
- plyonkaning o'rtacha tezligi , m/s;
R0=∂
- kondensat plyonkasi qalinligi, m;
vpl−¿
plyonka qovushqoqlik koeffitsienti, m 2
s .
Kondensat plyonkasi oqimida uchta rejim ajratiladi: laminar, to'lqinli va
turbulent . To'lqin oqimi rejimi laminar kondensat plyonkasi yuzasida
to'lqinlarning mavjudligi bilan tavsiflanadi. Kondensat plyonkasi oqimi uchun
kritik Reynolds soni
ℜ
kr ≈ 400
eksperimental tarzda o'rnatiladi.
ℜ < ℜ
kr
laminar plyonkali oqim rejimi, ℜ ≥ ℜ
kr da to'lqinli va turbulent oqim rejimlari
kuzatiladi.
Keling, kondensatsiya paytida aniqlanadigan o'lchamsiz mezonni ya’ni issiqlik
uzatish koeffitsientini olamiz. Buning uchun H balandligi va l
z kenligi bo'lgan
vertikal tekislikda kondensatsiya uchun issiqlik balansi tenglamasini (1.4) dan
foydalanib yozamiz (1.2-rasmga qarang):

Q=G∗r=α(TH−TW)∗F , (1.6)
bu yerda
F= H lz issiqlik almashinuvi yuzasining maydoni.
(1.2-rasm) Vertikal yuzada bug'ning plyonka kondensatsiyasi

Kondensat oqim tezligini (1.7) uzluksizlik tenglamasidan topish mumkin.
G = ρ
pl wf = ρ
pl w ∂ l
z , (1.7)

Bu yerda
ρpl -tekislik zichligi, kg
m 3 ;
∂
-plyonka qalinligi,m;
f= ∂lz
- kondensat plyonkasining ko’ndalang kesimi maydoni.
Kondensat oqimining qiymatini G issiqlik balansi tenglamasiga (1.6) ga qo'yamiz
ρplw∂lzr= α(TH−TW)∗lzH
,
bundan kelib chiqadiki
w ∂ = α
( T
H − T
W ) H
ρ
pl ∗ f
(1.8)
Reynolds mezonining (1.5) formulasidagi ( w ∂
) ifodani (1.8) bilan almashtiramiz:
ℜ = α ∆ TH
v
pl ρ
pl r = α ∆ TH
μ
pl r , (1.9)
μ
pl = v
pl ρ
pl - kondensatning dinamik qovushqoqlik koeffitsienti, Pa*s
(1.5) va (1.9) formulalarini tahlil qilib, plyonkali bug' kondensatsiyasida
Reynolds mezoni ham aniqlovchi, ham aniqlangan mezondir, degan xulosaga
kelishimiz mumkin.
Izoh. Shunga o'xshab, gorizontal quvurda kondensatsiya uchun Reynoldsning
aniqlangan mezonini olish mumkin:
ℜ = α ∆ Tπ d
H
μ
pl r , (1.10)
bu yerda
dH - quvurning tashqi diametri, m.
II. Vertikal yuzada plyonka kondensatsiyasi

Vertikal yuzada bug'ning plyonka kondensatsiyasi paytida plyonka harakati va
issiqlik uzatish sxemasi 1.2-rasmda ko’rsatilgan.Plyonkaning asosiy gidrodinamik
parametrlarini va laminar oqim rejimida issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblash
uchun formulalarni yozamiz [2].
Ushbu bo'limdagi plyonkaning o'rtacha tezligi:
w( x ) = ρ
pl g [ ∂ ( x ) ] 2
3 μ
pl , (1.11)
Bu yerda
g=9,8 m
s 2 -tortishish ta’sirida tezlanish;
x- koordinata,sirtning yuqori nuqtasi hisoblanadi,m;
∂
( x )
- berilgan kesimdagi kondensat plyonkasi qalinligi
∂
( x ) = 4
√ 4 ¿ μ
pl λ
pl
( T
H − T
W ) x
gr ρ
pl 2 . (1.12)
Issiqlik uzatish koeffisenti
α
( x ) = λ
pl
∂ ( x ) = λ
pl
4
√ 4 ¿ μ
pl λ
pl
( T
H − T
W ) x
gr ρ
pl 2 = 4 √ gr ρ
pl 2
λ
pl3
4 μ
pl ( T
H − T
W ) x
( 1.13)
bu yerda
λpl
- kondensat plyonkasining issiqlik o'tkazuvchanligi,
V
(m∗K)
(1.12) va (1.13) formulalarni tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, kondensat plyonkasi
qalinligi
∂ x
14 bo'yicha quyi oqimda ortadi va issiqlik uzatish koeffitsienti ∂ x
−14
qonuniga muvofiq kamayadi.
Plyonka kondensatsiyasining butun sirt bo'ylab o'rtacha o'tkazuvchanlik
koeffitsientidan foydalanib issiqlikni topamiz

Oxirgi formulada 4
3∗4
√
1
4 sonli koeffitsientning qiymatini hisoblab chiqib,
quyidagi ifodani qo'lga kiritamiz:
α(x)= 0,943 4
√
gr ρpl2λpl3
μpl(TH−TW)H
. (1.14)
(1.14) formula 1916-yilda nemis olimi Nusselt tomonidan taklif qilingan va
shuning uchun uning nomini olgan.
Izoh. Suyuq plyonkaning fizik xususiyatlari ma'lum bir bosimdagi to'yinganlik
harorati qo'llanmasida mavjud.
(1.14) formulani tahlil qilishdan ko'rinib turibdiki,
α ∆T−0,25 qonuniga
muvofiq harorat farqi ortishi bilan issiqlik uzatish koeffitsienti kamayadi. Biroq,
bu holda issiqlik oqimi bir fazali muhitda konvektiv issiqlik uzatishga qaraganda
sekinroq bo'lsada,
∆T=TH−TW harorat farqi ortishi bilan ortadi:
q= α∗∆T ∆T−0,25 ∗∆T= ∆T0,75
. (1.15)
Kondensatning fizik xususiyatlarining plyonkaning harorati va to'lqin oqimiga
bog'liqligini hisobga olish uchun ε
t va ε
v kiritiladi:
α = α
Nu ε
t ε
v , (1.16)
αNu−¿
Nusselt formulasi bilan hisoblangan issiqlik uzatish koeffitsienti ( 1.14).
Plyonkaning fizik xususiyatlarining haroratga bog'liqligini hisobga olgan holda
formula bo'yicha hisoblanadi:
εt=[(
λw
λH)
3
∗(
μH
μw)
❑
]
18
, (1.17)
bu yerda

λHva μH - TH to'yinganlik haroratida issiqlik o'tkazuvchanligi va dinamik
yopishqoqlik koeffitsientlari,
λw
va μw - TW da issiqlik o'tkazuvchanlik va dinamik yopishqoqlik koeffitsientlari.
To’lqin raqamini quyidagicha topiladi:
ε
v = ℜ 0,04
, (1.18)
III. Nishab yuzada plyonka kondensatsiyasi
Nishab yuzada o'rtacha issiqlik uzatish koeffitsienti (1.3-rasm) ushbu formula
bo'yicha hisoblanadi:
αnish =αvert ∗4√cos ϕ
, (1.19)

αvert - vertikal sirt uchun Nusselt formulasi bilan hisoblangan issiqlik uzatish
koeffitsienti;
ϕ - tortishish kuchi va issiqlik almashinuvi yuzasi bo'lab yo'naltirilgan
Ox o'qi yo'nalishi orasidagi burchak.
(1.3-rasm) Nishab yuzada plyonka bug’ining kondensatsiyasi.
IV. Gorizontal quvurda plyonka kondensatsiyasi
Kondensat plyonkasining laminar oqimi bilan gorizontal quvurda (1.4-rasm)
plyonka kondensatsiyasi uchun o'rtacha issiqlik uzatish koeffitsienti Nusselt
formulasi yordamida hisoblab chiqiladi, bu holatda uning ko’rinishi quyidagicha:

α = 0,728 4√ gr ρ
pl 2
λ
pl3
μ
pl ( T
H − T
W ) d
H , (1.20)
Bu yerda d
H -quvurning tashqi diametri,m.
Agar quyidagi shart mavjud bo’lsa, (1.20) formula laminar plyonka oqimi rejimi
uchun amal qiladi
d
H < 20 ∗
( σ
pl
g ∗ ρ
pl ) 0,5
, (1.21)
Bu yerda
σpl -to’yinganlik haroratida mos yozuvlar ma’lumotlariga ko’ra olingan
kondensat plyonkasining sirt taranglik kuchi,
N
m .
(1.4-rasm) Gorizontal quvurda tekis bug’ kondensatsiyasi.

XULOSA
Men ushbu kurs ishini tayyorlash mobaynida, “Bug’ kondensatsiyasida issiqlik
almashinuvi” ning holatlarini o’rgandim.Bunda kondensatsiya paytida Reynolds
mezoni va uning jarayon uchun ahamiyati,vertikal yuza va gorizontal quvurda
plyonka kondensatsiyasi uchun issiqlik o’tkazuvchanlik koeffisentini keltirib
chiqarish haqida kerakli ma’lumotlarga ega bo’ldim.
Issiqlik almashinuvi tizimining berilgan geometrik o'lchamlari, devor va
suyuqlik harorati uchun kondensatsiya va qaynash paytida issiqlik oqimini
hisoblash muammosi α issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlashga qaratiladi.
Issiqlik uzatish koeffisenti devor harorati
TW va ma’lum bir bosim ostida
to’yinganlik harorati
TH larning qiymatiga bog’liq ekan.
Shunday qilib, issiqlik uzatishni hisoblash issiqlik uzatish koeffitsienti
α ni
aniqlash bilan topiladi, chunki latent muvozanat bug'lanish issiqligi (r) va ma'lum
bir bosim ma'lumotlaridagi
TH to'yinganlik harorati tenglamasiga bog’liq ekan.
Statsionar bug’ning plyonkali kondensatsiyasi jarayoniga ta’sir qiluvchi omillar
vertikal yuzada va gorizontal quvur yuzasida tekis kondensatsiya uchun issiqlik
uzatish koeffisentini hisoblash formulalari “ideal” issiqlik uzatish sharoitlari uchun
olingan, ular har doim ham bajarilmaydi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Бухмиров В.В. Тепломассообмен: Учеб. пособие / ФГБОУВПО
«Иванов-ский государственный энергетический университет имени
В.И. Ленина». – Иваново, 2014. – 360 с. 210-222
2. МАРКОВА Т.А. ОСНОВЫ ТЕПЛОМАССООБМЕНА. Тула –2009 г
3. Бухмиров, В.В. Теоретические основы теплотехники. Ос-новы
тепломассообмена / В.В. Бухмиров; ФГБОУВПО «Ива-новский
государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». –
Иваново, 2011. – 68 с.
4. Кириллов, П.Л. Тепломассообмен в ядерных энергетиче-ских
установках / П.Л. Кириллов, Г.П. Богословская. – М.: Энергоатомиздат,
2000. – 456 с.
5. Самарский, А.А. Вычислительная теплопередача / А.А. Самарский,
П.Н. Вибищевич. – М.: Едиториал УРСС, 2003.
6. Коновалов, В.И. Техническая термодинамика: учеб. / ГОУВПО
«Ивановский государственный энергетический универ-ситет имени
В.И. Ленина». – 2-е изд. – Иваново, 2005. – 620 с.
7. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев. – М.; Л.: ГЭИ,
1956. – 390 с.

Bug‘ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi

Купить