Ro'yxatga olish sanasi 23 Fevral 2024
17 SotishIssiqlik almashinish qurulmasi kurs loyihasi
![Buning uchun issiqlik o‘tkazishning asosiy teglamasidan foydalaniladi.
Issiqlik asosan 3 usulda o‘tkazilisi mumkin. Issiqlik o‘tkazuvchanlik konveksiya
va issiqlik nurlanishi.
2. Issiqlik o’tkazuvchanlik.
Fure Qonuni. Qattiq jisimlarda issiqlik tarqalishi jarayonini tajribaviy o‘rganish
natijasida Fure (1768-1830) issikdik o‘tkazuvchanlikning asosiy qonunini
kashf etdi. Ushbu qonunga binoan, issiqlik o‘tkazuvchanlik orqali uzatilgan
issiqpik mikdori dQ temperature ∂t/∂n vaqt d ?????? ga issiqlik oqimi yo‘nalishiga
perpendikulyar bo‘lgan maydon yuzasi dF ga proporsional bo‘ladi ya’ni:
dQ = − λ ∂ t
∂ n dF d
?????? (4.8)
(4.8) formuladagi proportsionallik koeffitsienti
λ issiqlik o‘tkazuvchanlik
koeffitsienti deb ataladi. Bu koeffitsient jismning issiqlik o‘tkazish qobiliyatini
xarakterlaydi va kuyidagi o‘lchov birligiga ega:
[
λ ] = [ dQ ∂ t
∂ tdF d τ ] = [ J m
K m 3
c ] = [ Vm
m K ]
Issiqlik utkazuvchanlik koeffitsienti issiqlik almashinish yuza birligidan
(1 m 2
) vaqt birligi davomida izotermik yuzaga normal bo‘lgan 1m uzunlikka
to‘g‘ri kelgan temperaturalarning 1 K (°C) gapasayishi uzatilgan issiqlik miqdori
ifodalaydi. Jismlarning issiqlik utkazuvchanlik koeffitsienti uning tarkibi, fizik-
kimyoviy xossalari, temperatura, bosim va boshqa kattaliklarga bog‘liq. Issiqlik
o‘tkazuvchanlik koeffitsienti turli materiallar uchun uyidagi
oraliqda bo‘ladi:
- gazlar uchun 0,005…0,5 Vt/(m∙K):
- suyuqliklar uchun 0,08…0,7 Vt/(m∙K):
- issiqlik qoplama va qurilish materiallari uchun 0,22...3,0 Vt/(m∙K):
- metallar uchun 2,3...458,0 Vt/(m∙K).
Kimyo va boshqa sanoatlarda ko‘llaniladigan ayrim metallar issiqlik
utkazuvchanlik koeffitsienti kuyidagi qiymatlarga ega: legirlangan po‘lat -
7](https://docx.uz/documents/05b23e87-7ae1-4c37-99ab-62432075f9e2/page_7.png?v=1)
![bundan E
1
A = E
0 (4.45a)
Ushbu xulosani umumlapggirib, bir nechta parallel joylashtirilgan jismlar
uchun ushbu ifodani keltirib chiqaramiz:E1
A1
= E2
A2
=… En
An
= E0
A0
= f(T)
(4.46)
(4.46) tenglama Kirxgof qonunini xarakterlaydi. Ushbu tenglamaga binoan,
ma lum biror temperatura uchun istalgan bir jismning nur tarqatish qobiliyati,
ʻ
uning nur yutish qobiliyatiga bo‘lgan nisbati o‘zgarmas miqdor bo‘lib,
absolyut qora jismning nur tarqatish qobiliyatiga tengdir. Lambert qonuni turli
yo‘nalishlarda nurlanish intensivligi o‘zgarishini ifodalaydi va ushbu ko‘rinishda
yoziladi:
dQ = 1
π Ed Ψ ∙ cosφ ∙ d F
1 (4.47)
bu yerada
dΨ - d F
1 elementdan dF2 element ko‘rinishi mumkin bo‘lgan fazoviy
burchak;
φ - dF1 va dF2 ni birlashtiruvchi to‘g‘ri chiziq va dF1 ga o‘tkazilgan
normal orasida xosil bo‘lgan burchak (4.10 –rasim).
Ushbu qonunga binoan, jismning normal yo‘nalishida nur tarqatish qobiliyati
jismning to‘la nur tarqatish qobiliyatidan π marta kam bo‘ladi. Ikki parallel
joylashtirilgan jismlar o‘rtasidagi nurlanish jarayonsha uzatilgan issiqlik
mikdori Stefan Boltsman qonuni asosida keltirib chiqariltan formula yordamida
hisoblash mumkin:
Q1−2=C1−2[(
T1
100 )
4
−(
T2
100 )
4
]∙F
(4.48)
bu yerda Q
1 − 2 – 1- jisimdan 2 – siga
uzatilayotgan issiqlik miqdori C
1 − 2
1 – va 2 – jismlardan iborat
sistemaning keltirilgan nur tarqatish
koefisenti F – jismning nur tarqatish yuzasi.
12](https://docx.uz/documents/05b23e87-7ae1-4c37-99ab-62432075f9e2/page_12.png?v=1)
![Yuqoridagi usuldan foydalanib, qolgan qirralar orqali o‘tgan issiqlik
mikdorlari apiqlanadi :
Q
y − Q
y + dx = λ ∂ 2
t
∂ y 2 dxdydzd τ
(4.11)
Qz−Qz+dx= λ∂2t
∂z2dxdydzd τ (4.12)
(4.11)...(4.13) tenglamalarning chap va o‘ng tomonlarini qo‘shib, quyidagi
ko‘rinishga ega bo‘lamiz:
dQ = λ
( ∂ 2
t
∂ x 2 + ∂ 2
t
∂ y 2 + ∂ 2
t
∂ z 2 ) dxdydzd τ
(4.13)
Energiya saqlanish qonuniga binoan, dQ issikdik miqtsorining farqi
d τ
vaqt ichida parallelepiped entalpiyasining o‘zgarishiga sarflanayotgan issiqlik
miqtsoriga teng bo‘ladi, ya ni:
ʻ
dQ = cpdxdydz ∂ t
∂ τ ∂ τ
(4.14)
Bu yerda c – materialning solishtirma issiqlik sig‘imi.
(4.13) va (4.14) ifodalarni solishtirish natijasida Furening issiqlik
o‘tkazuvchanlik differentsial tenglamasini olamiz:
∂t
∂τ= λ
cp (
∂2
∂x2+ ∂2t
∂y2+∂2t
∂z2) (4.15)
(4.15) tenglamadagi λ /( cp ) proportsionallik ko‘paytmasi temperatura
utkazuvchanlik koeffitsienti deb nomlanadi va u quyidagi o‘lchov birligiga ega:
[
a ] = [ λ
cp ] =
[ Bm
m ∙ K
J
kg ∙ K ∙ kg
m 3 ] = J
s ∙ m ∙ K
J
kg ∙ K ∙ kg
m 3 =
[ m 2
s ]
Ushbu koeffitsient jismning issikdik o‘tkazish qobiliyatini xarakterlaydi.
18](https://docx.uz/documents/05b23e87-7ae1-4c37-99ab-62432075f9e2/page_18.png?v=1)
![issikdik mikdori dQ , devorning yuzasi dF, yuza t
w va muhit temperaturalari
t
f ning qarqi ( t
w − t
f
) hamda jarayonning davomiyligi d ?????? ga tog‘ri proporsionaldir
ya’ni dQ = a
( t
w − t
f ) ∙ dF ∙ dτ
dQ = a(tf−tw)∙dF ∙dτ (4.51)
(4.51) tenglamadan qissiqlik berish koeffisentining o‘lchov birligini keltirib
chiqarish mumkin.
a =
[ dQ(
t
w − t
f ) dFdτ ] = [ J
m 2
com K ] = [ V m
m 2
K ]
Agar, issiqlik almashinish yuzasi bo‘ylab issiqlik berish koeffitsientining
qiymati o‘zgarmas (a = const) bo‘lsa, (4.51) tenglama ushbu ko‘rinishni oladi:
Q=a(tw− tf)F τ (4.52)
Q=a(tf− tw)F τ
Demak, issikdik berish koeffitsienti a devorning 1 m 2
yuzasidan
suyukdikka 1 c vaqg davomida, devor va suyukdik temperaturalarining farqi
1 K bo‘lganda uzatilgan issikdik mikdorini bildiradi.
Ushbu, issikdik berish koeffitsientining mikdori bir nechta parametrlarga
bog‘likdir, ya ni suyukdikning harakat rejimi w uning zichligi
ʻ p , qovushokdigi
μ , solishtirma issikdik sikimi c , issikdik utkazuvchanlik koeffitsienti λ , hajmiy
kengayish koeffitsienti β devorning shakli va o‘lchamlari (truba diametri d va
uzunligi L ), hamda g‘adir-budurligi e va hokazolarga.
Yuqorida aytilganlarni kuyidagi funktsiya holatida yozish mumkin:
a = ¿
(4.53)
Umumiy ko‘rinishga ega bo‘lgan issiqlik berish koeffitsienti tenglamasi
ko‘rinishidan sodda bo‘lsa ham, a ni aniqlash juda murakkab. Chunki, (4.53)
dan ko‘rinib turibdiki, a juda ko‘p parametrlarga bog‘liq. Shuning uchun,
tajriba natijalarini o‘xshashlik nazariyasi yordamida umumlashtirish yo‘li bilan
20](https://docx.uz/documents/05b23e87-7ae1-4c37-99ab-62432075f9e2/page_20.png?v=1)
![mikdori Stefan Boltsman qonuni asosida keltirib chiqariltan formula yordamida
hisoblash mumkin:
Q
1 − 2 = C
1 − 2[( T
1
100 ) 4
− ( T
2
100 ) 4]
∙ F
(4.48)
bu yerda
Q1−2 – 1- jisimdan 2 – siga
uzatilayotgan issiqlik miqdori
C1−2
1 – va 2 – jismlardan iborat
sistemaning keltirilgan nur tarqatish
koefisenti F – jismning nur tarqatish yuzasi.
4.10 – rasm Lambert qonuniga
oid sxema
C
1 − 2 = 1
1
C
1 + 1
C
2 + 1
C
0 (4.49)
Agar, bir jism ikkinchisini butunlay o‘rab olgan hollarda ( F = F
1 , bu
erda F
1 - o‘ralib turgan jism yuzasi) 4.48 formuladan foydalansa bo‘ladi.
Keltirilgan nur tarqatish koeffitsientini esa, ushbu formuladan hisoblab topish
mumkin:
C
1 − 2 = 1
1
C
1 + F
1
F
2
( 1
C
3 − 1
C
1 ) (4.50)
8. Issiqlik almashinish jarayonini xarakatga keltiruvchi kuch.
23](https://docx.uz/documents/05b23e87-7ae1-4c37-99ab-62432075f9e2/page_23.png?v=1)
![maxsulot mikdori, kJ/soat; c - material solishtirma issiqligi, J /(kg ∙ K ); t
ot t
ox —
materialning boshlang‘ich va oxirgi temperaturalari, °C ; Q
yoq - atrof muhitga
yo‘qotilayotgan issiqlik mikdori, kJ/soat.
(4.118) tenglamadan
Q
e = G
c( t
ox − t
b ) + Q
yoq (4.119)
Issiituvchi qurulmalar quvvati esa ushbu ifodadan aniqlanadi:
N = Q
3600 (4.120)
11. Tutun gazlari bilan bilan isitish.
Tugun gazlari bilan isitish turli sanoat so\alarida ancha vaqtdan beri qo‘llanilib
kelinayotgan usullardap biridir. Tutun gazlari suyuq, gazsimon va qattiq
yoqilg‘ilarni maxsus o‘txonalarida yondirish natijasida hosil bo‘ladi.
Ushbugazlar yordamida 1000...1100°S temperaturagacha isitish mumkin.
Tugun gazlari yordamida isitishning kamchiliklari: kichik issiqlik
berish koeffitsienti [35...60 Vt/(m 2
K)]; temperaturalarining farqi juda katta va
isitish jarayoni bir tekisda emas; temperaturani rostlash murakkab; qurilma
31](https://docx.uz/documents/05b23e87-7ae1-4c37-99ab-62432075f9e2/page_31.png?v=1)
![suyuqliklar tezligi yuqori; issiqlik almashinish yuzasi katta.
Bu turdagi qurilmalar kamchiliklari: katta bosimga bardosh berolmaydi; tayyorlash
qiyin; suyukdik tarkibidagi qattiq zarrachalar kanallarni yopib qo‘yipg ehtimoli
bor.
E. Blog- grafitli issiqlik almashinish qurulmalari.
Blok grafitli isitkichlarda grafitning yuqori issiqlik utkazuvchanlik
[100 Bt/(m K ) gacha] va suyuqlik ta sirida yemirilmasligi tufayli fafitli issikdik ʻ
almashinish kurilmalari sanoatning barcha sohalarida ishlatiladigan isitkichlarga
nisbatan keng tarqalgan bo‘lib, uning afzalliklarini hech qanday isitkich bilan
solishtirib bo‘lmaydi.
43](https://docx.uz/documents/05b23e87-7ae1-4c37-99ab-62432075f9e2/page_43.png?v=1)
Mundarija
Krish………………………………………………………………………….3
- Issiqlik almashinish jarayoni haqida umumiy tushunchalari……………..4
- Issiqlik o’tkazuvchanlik…………………………………………………..5
- Issiqlikning nurlanishi……………………………………………………9
- Konveksiya………………………………………………………………14
- Issiqlik almashuvining difrensisal tenglamasi…………………………...17
- Nuyuton qonuni….………………………………………………………20
- Furi kirkof qonuni………………………………………………………..22
- Issiqlik almashinish jarayonini xarakatga keltiruvchi kuch……………...24
- Isitish Sovutish kondensatsiyalashning umumiy tushunchalar…………..27
- Elekt toki yordamida isitish……………………………………………...30
- Tutun gazlari bilan bilan isitish………………………………………..…32
- Bug‘ va o‘tkir bug‘ yordamida isitish……………………………………33
- ISSIQLIK ALMASHINISH QURULMALARI HAQIDA UMUMIY TUSHUNCHALAR………………………………………………………...35
- Qobiq turbali issiqlik almashinish qurulmalari………………………..36
- Speralsimon issiqlik almashinish qurulmalari………………………....38
- Ziminitli issiqlik almashinish qurulmalari……………………………..40
- Plastinali issiqlik almashinish qurulmalari…………………………….42
- Blog- grafitli issiqlik almashinish qurulmalari………………………...44
- Yuvilib turuvchi issiqlik almashinish qurulmalari…………………….46
- Xulosa