Suyuqliklarni qaynatish paytida issiqlik almashinuvi - Педагогика - Курсовые работы

Информация о документе

Цена	10000UZS
Размер	235.1KB
Покупки	0
Дата загрузки	06 Ноябрь 2026
Расширение	docx
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Педагогика

Suyuqliklarni qaynatish paytida issiqlik almashinuvi

Купить

Mavzu: Suyuqliklarni qaynatish paytida issiqlik
almashinuvi
Reja:
I. Kirish
II. Asosiy qism:
1. 1. Asosiy tushunchalar va ta'riflar
1.2. Qaynash rejimlari pufakcha paytida
bug’lanish mexanizmi.
1.3. Vertikal yuzada qaynayotgan plyonka.
1.4. Quvurdagi suyuqliklarning majburiy
harakati tufayli qaynash.
III. Xulosa
IV. Foydalanilgan adabiyotlar

Kirish
Qaynash mavzusi fizikaning suyuqliklar bo’limidagi ko’rinishi sodda
tuyulgan, lekin o’quvchi va talabalar tomonidan qiyin o’zlashtiriladigan mavzudir.
Sababi,fizika ta limining barcha bosqichlarida bu qaynash jarayon har xil‟
akspektlar asosida bayon qilinib, ularda to’la tasavvur hosil bo’lmaydi.
“Qaynash - suyuqlikning butun hajm boylab shiddat bilan bug’ga aylanish
jarayoni. Suyuqlikda hamisha erigan gazlar mavjud bo’lib , ular idishning tubi va
devorlarida hamda suyuqlik ichida muallaq siljib yurgan chang zarralarida
mayda pufakchalarni hosil qiladi” -deb ta’rif beriladi O’zbekiston Milliy
Ensklopediyasida.
Soddaroq ta’rif bersak: Qaynash- suyuqlik ichida pufakchalarning paydo
bo’lib, ularning suyuqlik sirti kattalashib, yuqoriga harakat qilishi, uning sirtiga
qalqib chiqib yoriladigan (portlaydigan) bug’ pufakchalarining shiddat bilan hosil
bo’lish jarayoniga aytiladi. Modomiki, pufakchalarning keskin hosil bo’lish
jarayoni qaynash ekan, pufakcha nima uchun hosil bo’ladi? degan savolga javob
beraylik. Tajribalarda aniqlanishicha gazlar suyuqlikda eriydi. Suyuqlik tarkibida
ham hamma vaqt erigan gaz molekulalari bo’ladi. Shuningdek, idish devorining
sirt qatlamidagi gaz, havo molekullalarini o’ziga tortib turgan, ya’ni
adsorbsiyalangan bo’ladi. Demak, suyuqlik solingan idish devorida doimo havo
molekulalari bor deyish mumkin. Idishga suv solib isitaylik. Bu jarayonda idish
devorlaridagi havo va suyuqlikda erigan gazlarning eruvchanligi kamayadi va
mayda pufakchalar hosil bo’ladi.
Kurs ishining maqsadi: Suyuqliklarning qaynash paytida issiqlik
almashinuvini nazariy jihatdan o’rganish .
Kurs ishining vazifasi: Kurs ishini bajarish davomida quyidagilar nazarda
tutilgan.
1.Qaynash rejimlari pufakcha paytida bug’lanish mexanizmini nazariy
jihatdan o’rganish.

2. Vertikal yuzada qaynayotgan plyonkaning harakatini nazariy jihatdan
o’rganish.
3. Quvurdagi suyuqliklarning majburiy harakati tufayli qaynash jarayonlarini
o’rganish .
Kurs ishining predmeti: Kurs ishining predmeti sifatida suv va simob kabi
suyuqliklar nazarda tutilgan .

1. Asosiy tushunchalar va ta'riflar
Qaynash — suyuqlikning butun hajm bo yicha shiddat bilan bug ga aylanishʻ ʻ
jarayoni. Suyuqlikda hamisha erigan gazlar mavjud bo lib, ular idishning tubi va
ʻ
devorlarida hamda suyuqlik ichida muallaq siljib yurgan chang zarralarida mayda
mayda pufakchalarni hosil qiladi. Temperatura ko tarila borgan sari
ʻ
pufakchalardagi to yingan bug miqdori va bosimi orta boradi. Itarib chiquvchi
ʻ ʻ
kuch ta sirida pufakchalar yuqoriga qalqib chiqadi. Agar suyuqlikning yuqorigi
ʼ
qatlamlari temperaturasi pastroq bo lsa, ko tarilayotgan pufakchalardagi bosim tez
ʻ ʻ
kamayadi va shunchalik tez puchqayib qoladi. Pufakchalarning devorlari bir-biriga
urilib o ziga xos shovqin chiqaradi. Pufakchalar ichidagi to yingan bug bosimi
ʻ ʻ ʻ
suyuqlikdagi bosimga tenglashgach, pufakchalar puchqaymasdan ko tarila
ʻ
boshlaydi, shovqin ham to xtaydi va Qaynash boshlanadi. Barqaror Qaynash
ʻ
jarayonida suyuqlikning temperaturasi o zgarmaydi. Suyuqlikka berilayotgan
ʻ
butun energiya (issikdik energiyasi) suyuqlikni bug ga aylantirishga sarf bo ladi.
ʻ ʻ
O zgarmas bosim ostidagi suyuqlikning Qaynash jarayoni yuz beradigan
ʻ
temperatura qaynash temperaturasi (G) deb ataladi. Qaynash temperaturasi
to yingan bug temperaturasi (to yinish trasi) ga teng bo ladi. Har xil moddalar
ʻ ʻ ʻ ʻ
turli temperaturada qaynaydi. Tiklanish jarayoni haqida umumiy fikrlar. Qaynash
suyuqlik miqdori ichida bug' hosil qilish jarayoni deb ataladi. Ushbu jarayonning
shartlari o'ziga xos va murakkab.Bu haddan tashqari issiqlik, tajribalar suyuq
jismoniy xususiyatlari, uning pokligi, bosim, shuningdek, chegara qattiq yuzalar
xususiyatlariga bog'liq, deb ko'rsatadi.qaynoq har doim ma'lum bir bosim R. da
to'ldirish harorati nisbatan suyuqlik harorati ortiqcha, t. E., ba'zi haddan tashqari
issiqlik talab qiladi. Suyuqlikni tozalash, qaynash uchun zarur bo'lgan dastlabki
qizib ketish qanchalik baland bo'lsa. Erigan gazlardan mahrum bo'lgan yaxshilab
tozalangan suyuqliklar normal bosim ostida o'nlab daraja qaynatilmasdan haddan
tashqari qizib ketishi mumkin bo'lgan tajribalar ma'lum. Biroq, oxir-oqibat,
bunday qizib ketgan suyuqlik hali ham qaynatiladi va qaynab ketish juda tez sodir
bo'ladi, portlashni eslatadi. Suyuqlikning haddan tashqari qizishi bug'lanish,
suyuqlik uchun sarflanadi tez to'yinganlik haroratiga qadar sovutiladi. Sof
suyuqlikni qaynatish uchun zarur bo'lgan yuqori boshlang'ich qizib ketish
suyuqlikdagi molekulalarning o'zaro jalb qilishning muhim energiyasidan kelib
chiqqan holda, dastlabki kichik bug ' pufakchalari (embrionlar) suyuqligi ichidagi
o'z-o'zidan hosil bo'lish qiyinligi bilan izohlanadi. Suyuq erigan gaz (masalan,
havo), shuningdek, eng kichik to'xtatilgan zarralar mavjud bo'lganda farq
qiladi. Qizdirilganda, qaynash jarayoni suyuqlik to'yingan haroratga yetganidan
deyarli darhol boshlanadi. Shu bilan birga , qaynatish tinchdir. Bunday holda,
isitish vaqtida hosil bo'lgan gaz pufakchalari, shuningdek suyuqlikdagi qattiq

zarralar tayyor bug ' fazasining boshlang'ich embrionlari bo'lib xizmat qiladi.
Dastlabki qizib ketish, suyuqlikning isitilishi sodir bo'lgan kemaning
devorlari sirtda adsorbsiyalangan gaz, mikro-g’ovakliklar, shuningdek, turli xil
tekisliklar va yuzalar bo'lsa, suyuqlikning sirt bilan molekulyar yopishishini
kamaytirganda ham kamayadi. Bunday sirt orqali issiqlikni etkazib berayotganda,
bug'lanish markazlari deb ataladigan sirtning alohida nuqtalarida pufakchalar
paydo bo'ladi. Shunday qilib, bu holda tiklanish jarayoni sirt bilan aloqa qiladigan
va u bilan bir xil haroratga ega bo'lgan suyuqlik qatlamlarida boshlanadi. Amaliyot
uchun bunday qaynoq eng katta qiziqish uyg'otadi. Uning asosiy xususiyatlarini
ko'rib chiqamiz. Isitish yuzasi harorati va shunga mos ravishda harorat bosimi
oshgani sayin, bug'lanishning faol markazlari soni ortib bormoqda, tiklanish
jarayoni tobora kuchayib bormoqda. Bug ' pufakchalari vaqti-vaqti bilan yuzadan
ajralib turadi va erkin yuzaga suzadi, hajmda o'sishda davom etadi. Ikkinchisi,
tajribali ma'lumotlarga ko'ra, qaynab turgan suyuqlik hajmining harorati
to'yinganlik haroratiga teng emas, balki biroz kattaroqdir . Masalan, atmosfera
bosimi ostida suv uchun, haddan tashqari issiqlik 0,2—0,4°C (FIG. 4-1).
Shakl. 4-1. Qaynayotgan suyuqlik hajmida haroratni taqsimlash .
Shakl bo'yicha. 4-2 va suyuqlikning qabariq qaynash rejimining namunasi
sxematik tarzda ko'rsatiladi . Harorat bosimi oshishi bilan issiqlik oqimi sezilarli
darajada oshadi, bu isitish yuzasidan qaynab turgan suyuqlikka chiqariladi. Bu
issiqlik oxir-oqibat bug ' hosil bo'lishiga sarflanadi. Shuning uchun, qaynab turgan
issiqlik muvozanatining tenglamasi shaklga ega:

bu erda Q — issiqlik oqimi, Vt; r - suyuqlikning fazaviy o'tishining issiqligi,
J/kg; g
n -suyuqlikning qaynashi natijasida hosil bo'lgan va uning erkin yuzasidan
chiqarilgan bug' miqdori kg/s dir. Issiqlik oqimi Q haroratning oshishi bilan ∆ t
cheksiz o'smaydi. Bir ma'noda,
∆ t maksimal qiymatga etadi va keyingi o'sish bilan
∆
t u kamayib boradi. Maksimal issiqlik oqimiga yetgunga qadar qaynoq rejimi
qabariq deb ataladi. Qabariq qaynab turgan maksimal issiqlik yuki issiqlik
oqimining birinchi muhim zichligi deb ataladi va ko'rsatiladi . Atmosfera
bosimidagi suv uchun issiqlik oqimining birinchi muhim zichligi harorat
bosimining tegishli muhim ahamiyatga ega.
1.2. Qaynash rejimlari pufakcha paytida bug’lanish mexanizmi
Qaynatishning jismoniy mexanizmi va issiqlik uzatish intensivligi devorning
haddan tashqari qizishi qiymatiga bog'liq . Uchta asosiy qaynatish rejimi mavjud:
qabariq, o'tish va plyonkali. Agar ikkinchi qiymatlar yuqoriroq bo'lsa, o'tish rejimi
qaynaydi. Bu isitish yuzasida bo'lgani kabi va uning yonida pufakchalar doimo bir-
biri bilan birlashib, katta bug ' bo'shliqlari hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi. Shuning
uchun suyuqlikka kirish sirtning o'zi asta-sekin tobora qiyinlashib
bormoqda. Sirtning ayrim joylarida" quruq " dog'lar paydo bo'ladi; ularning soni va
o'lchamlari sirt harorati oshgani sayin doimiy ravishda o'sib boradi. Bunday joylar
issiqlik almashinuvidan o'chiriladi, chunki to'g'ridan-to'g'ri bug'ga issiqlik oqimi
sezilarli darajada kamroq bo'ladi. Bu issiqlik oqimining keskin pasayishini va
qaynoq o'tish davridagi issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlaydi. Nihoyat, ma'lum
bir harorat bosimi bilan, isitishning butun yuzasi bug ' plyonkasi bilan qoplangan,
bu suyuqlikni yuzadan siqib chiqaradi.Isitish yuzasidan suyuqlikka plyonkali
qaynash rejimida issiqlik uzatish konvektiv issiqlik almashinuvi va bug ' plyonkasi
orqali radiatsiya orqali amalga oshiriladi. Harorat bosimi oshgani sayin,
issiqlikning katta qismi radiatsiya orqali uzatiladi. Plyonkali qaynoq rejimida
issiqlik almashinuvining intensivligi juda past. Bug 'plyonkasi pulsatsiyani
boshdan kechiradi; unda muntazam ravishda to'plangan bug' katta pufakchalar
shaklida ajralib chiqadi. Plyonkali qaynatilganda, sirtdan ajratilgan issiqlik yuki va
shunga mos ravishda hosil bo'lgan bug ' miqdori minimal qiymatlarga
ega. plyonkali qaynoq issiqlik yuk minimal qiymati texnik metall sirt ustida
qaynoq suv uchun atmosfera bosimida issiqlik oqimining ikkinchi muhim zichligi
deb ataladi, plyonkali qaynoq nuqtasi harorat bosimi bilan xarakterlanadi , T. e.
sirt harorati taxminan 250°C dir. Shunday qilib, isitish yuzasida suyuqlik
qaynatilganda, harorat bosimiga qarab, uch xil qaynoq rejimi kuzatilishi
mumkin. Issiqlik oqimining zichligi o'zgarishining umumiy ko'rinishi , qaynab
turgan suyuqlikka tushiriladi, harorat bosimi ortishi bilan shakldagi logaritmik
koordinatalarda ko'rsatiladi. Ushbu grafik atmosfera bosimida

suvni qaynatish jarayoniga ishora qiladi. Xuddi shu belgi, q ning
boshqa suyuqliklar uchun ham, metall isitish sirtlarida katta hajmdagi erkin harakat
sharoitida qaynab turgan: quvurlar, plitalar va boshqalar. Barcha uchta qaynoq
rejimi teskari tartibda kuzatilishi mumkin, masalan, issiq, katta metall mahsulot
suvga qattiqlashishi uchun tushirilsa. Suv birinchi tana sovutish (plyonka qaynoq)
nisbatan sekin , keyin sovutish tezligi tez (o'tish) o'sadi, qaynab , suv vaqti-vaqti
bilan sirtini ho'llash boshlaydi, va yakuniy sovutish bosqichida erishilgan sirt
harorati kamaytirish eng yuqori tezligi (Pufakchali qaynash). Ushbu misolda
qaynatish vaqt o'tishi bilan statsionar sharoitda amalga oshiriladi. Amalda o'tish
rejimida statsionar qaynash isitish yuzasi harorati tufayli yuqori harorat va muhim
issiqlik uzatish intensivligi ega boshqa sovutish suyuqligi bilan tashqaridan bu
yuzasi aloqa o'zgarmagan muhofaza qilinadi tadbirda kuzatilishi mumkin. Issiqlik
bilan ta'minlashning bunday shartlari qisqa vaqt ichida isitish sharoitlari sifatida
tavsiflanishi mumkin . Amalda esa, odatda, yuzaga qattiq issiqlik oqimi, ya'ni q =
const bilan ta'minlanadigan shartlar ham mavjud. Bu, masalan, atom reaktoridagi
yadro reaktsiyasi natijasida issiqlik tarqalishi tufayli issiqlik uchun sirtni elektr
isitish uchun va taxminan yuqori haroratli manbalardan sirtni radiatsion isitish
uchun xarakterlidir. Q = const sharoitida sirt harorati va shunga mos ravishda
harorat bosimi suyuqlikning tiklanish rejimiga bog'liq . Bunday sharoitlarda issiqlik
bilan ta'minlash uchun o'tish rejimi doimiy ravishda mavjud bo'lmaydi. Natijada,
tiklanish jarayoni muhim ahamiyatga ega bo'lgan yangi o'ziga xos xususiyatlarga
ega bo'ladi. Issiqlik yukining asta-sekin o'sishi bilan q=const harorat
bosimi qabariq qaynoq rejimi chizig'iga muvofiq ortadi va jarayon yuqorida aytib
o'tilganidek rivojlanadi. Yangi shartlar issiqlik oqimining suv ostida bo'lgan zichligi
issiqlik oqimining birinchi muhim zichligiga mos keladigan qiymatga yetganda
paydo bo'ladi . Endi Q=const qiymatining har qanday kichik (hatto tasodifiy)
oshishi bilan yuzaga keladigan issiqlik miqdori va qaynab turgan suyuqlikka
berilishi mumkin bo'lgan maksimal issiqlik yuki o'rtasida ortiqcha bo'ladi. Bu
ortiqcha sirt harorati oshishiga olib keladi, ya'ni. devor materialining beqaror
isishi boshlanadi. Sirt harorati C ga nisbatan yuqori bo'ladi , sirtda
vaqtinchalik qaynoq o'rnatiladi va issiqlik chiqishi kamayadi. Natijada, etkazib
beriladigan va issiqlik miqdori o'rtasidagi farq tezda o'z vaqtida o'sib boradi.
Shunga ko'ra, sirtni isitish tezligi oshadi. Jarayonning rivojlanishi inqirozga olib
keladi. Bir soniya ichida isitish sirtining materialining harorati yuzlab darajaga
ko'tariladi va faqat devor etarlicha eriydi, inqiroz plyonka qaynatish maydoniga
mos keladigan yangi statsionar holat bilan tugaydi juda yuqori sirt haroratida.
Odatda, inqiroz isitish yuzasining erishi va yo'q qilinishi (uning yonishi) bilan birga

keladi. Ikkinchi xususiyat shundaki, agar inqiroz yuzaga kelgan bo'lsa va plyonka
qaynatish rejimi o'rnatilgan bo'lsa (sirt qulab tushmagan), keyin issiqlik yukining
pasayishi bilan plyonka qaynatish davom etadi, ya'ni. Faqat suyuqlikka
erishilganda vaqti-vaqti bilan isitish yuzasiga etib boradigan alohida nuqtalarda
yana boshlanadi. Issiqlik chiqishi o'sib boradi va issiqlik ta'minotidan oshib ketadi,
natijada yuzaga tez sovutish yuzaga keladi, bu ham inqirozga olib keladi. Rejimlar
tez o'zgarib turadi va statsionar qabariq qaynatiladi . Bu teskari o'tish (ikkinchi
inqiroz) . Shunday qilib, q issiqlik oqimining qattiq zichligi sharoitida, isitish
yuzasiga etkazilgan holda, pufakchadan plyonka va orqaga o'tish ham inqirozga
olib keladi. Ular issiqlik oqimining muhim zichligi bilan sodir bo'ladi. Bunday
sharoitda, vaqtinchalik tiklanish rejimi doimiy ravishda mavjud emas, u beqaror.
Pufakchali qaynash rejimida issiqlik olib tashlash isitish yuzasi sovutish eng
mukammal usullaridan biri hisoblanadi. Atom reaktorlarida, reaktiv dvigatellarni
sovutishda va boshqa bir qator texnik qurilmalarda keng qo'llaniladi. Amalda,
quvurlar yoki turli shakllardagi kanallar ichida harakatlanadigan suyuqlikni
qaynatganda issiqlik chiqarish usullari keng qo'llaniladi. Shunday qilib, bug ' ishlab
chiqarish jarayonlari zamonaviy issiqlik elektr stansiyalarida qozon quvurlari ichida
yuqori bosim ostida harakatlanadigan suvni qaynatish orqali amalga
oshiriladi. Quvurlar yuzasiga issiqlik radiatsiya va konvektiv issiqlik almashinuvi
tufayli yonilg'ining issiq yonishi mahsulotlaridan olinadi. Qaynash jarayoni ,
shuningdek , quvur devorlariga issiqlikni etkazib berishning intensivligi etarlicha
yuqori bo ' lsa , quvurda suyuqlikning to ' yinganlik nuqtasiga qizdirilganda ham sodir
bo ' lishi mumkin . Bunday jarayon devor harorati to'yinganlik haroratidan oshib
ketganda yuzaga keladi, u devor yaqinidagi suyuqlikning chegara qatlamini
qoplaydi . Oqimning sovuq yadrosiga kiradigan bug' pufakchalari tezda
kontsentratsiyalanadi. Ushbu turdagi qaynoq isitilmaydigan qaynoq deb ataladi.

Shakl. 4-5. Past isitish bilan qaynatish jarayoni.
2. Qabariq qaynab turgan issiqlik almashinuvi. Kuzatishlar shuni ko'rsatadiki,
harorat bosimi oshishi bilan, shuningdek, isitish yuzasida p bosimi bug'lanishning
faol markazlari sonini oshiradi . Natijada, pufakchalarning ko'payishi doimiy
ravishda paydo bo'ladi, o'sib boradi va isitish yuzasidan ajralib chiqadi. Natijada,
turbolizatsiya va suyuqlikning devor chegara qatlamini aralashtirish ortadi. Issiqlik
yuzasida uning o'sishi jarayonida pufakchalar ham chegara qatlamidan issiqlikni
intensiv ravishda oladi. Bularning barchasi issiqlik uzatishni yaxshilashga yordam
beradi. Umuman, qabariq jarayoni qaynash juda xaotik.Turli reydlar, oksidli yupqa
plyonkalar, shuningdek, yopishqoqlik ishining pasayishiga olib keladigan boshqa
kiritishlar sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Yopishqoqlik ishi suyuqlikning bir maydondagi
qattiq yuzadan ajratish uchun sarflanishi kerak bo'lgan ishni anglatadi. Ushbu
qiymat suyuqlikning sirt bilan molekulyar yopishish o'lchovini tavsiflaydi va
namlash hodisasi bilan bog'liq. Yaxshi suyuqlik bu sirt maydonini namlaydi,
yopishqoqlik ishi qanchalik baland. Kuzatishlar shuni ko'rsatadiki, haqiqiy
sharoitlarda bug'lanish markazlari odatda tekislik va sirt mikro-g’ovakliklar
alohida elementlari bo'lib xizmat qiladi va birinchi navbatda, yopishqoqliklar ishi
eng kichik qiymatga ega bo'lganlar. Odatda, yangi sirtlarda bug'lanish
markazlarining soni uzoq vaqt qaynatilgandan keyin bir xil sirtlarga nisbatan
yuqori bo'ladi. Bu, asosan, adsorbsiyalangan gazning mavjudligi bilan
bog'liq. Vaqt o'tishi bilan gaz asta-sekin olib tashlanadi, u ko'tarilgan
pufakchalarda joylashgan bug 'bilan aralashtiriladi va bug' maydoniga
chiqariladi. Qaynash va issiqlik uzatish jarayoni xarakter va intensivlikda barqaror
bo'ladi. Bug ' qabariqlarining shakllanishi shartlari, suyuqlik va bug' interfeysida

sirt tarangligi katta ta'sir ko'rsatadi. Eslatib o'tamiz, sirt tarangligi suyuqlikning
erkin yuzasi qisqarishga intilayotgan kuchdir; bu kuch sirt ustida
harakat qiladi. Sirt tarangligi birligi uchun suyuqlik yuzasida tasodifiy chiziqning
uzunligi birligiga to'g'ri keladigan kuch qabul qilinadi. Ushbu qiymat ushbu
moddaning jismoniy xarakteristikasi bilan belgilanadi va ko'rsatiladi. Haroratning
oshishi bilan qiymat kamayadi va muhim haroratda nolga teng bo'ladi. Harorat
bilan sirt tarangligini o'zgartirish Bachinskiy formula bilan aniqlanishi mumkin
bu erda –ρ ʹ
suyuqlik zichligi — ρ - to'yinganlik haroratida bug ' zichligi; C- ʹʹ
mutanosiblik koeffitsienti. 20°C haroratda suvning sirt tarangligi 0,068, benzol
0,0288, etil spirti 0,0222 va simob 0,47 N/m ga teng. Sirt tarangligi tufayli bug '
bosimi uning atrofidagi suyuqlikning bosimidan yuqori . Ularning farqlari Laplas
tenglamasi bilan belgilanadi
qaerda - sirt tarangligi ; R-qabariq radiusi (umumiy holda — suyuqlik va bug '
yuzasi egrilik o'rtacha radiusi ). Laplas tenglamasi mexanik muvozanat holatini
ifodalaydi. Elastik qobiq kabi sirt tarangligi bug ' pufakchasida "siqadi" va uning
radiusi R qanchalik kichikligini ko'rsatadi. Doimiy tashqi bosim bilan suv
kabarcığı ichidagi bosim differentsiatsiyasi va mutlaq bug ' bosimi tartibi haqidagi
fikr jadval beradi. 4-1, tenglama bo'yicha hisoblangan (4-3).
Jadval 4-1. Suv uchun qiymatlar
Yuqoridagi raqamlar shuni ko'rsatadiki, radiusda bir necha o'nlab mikrondan kam
bo'lsa, bug ' bosimi qabariq ichidagi tashqi bosimdan ancha yuqori. Pufakchadagi
bug ' bosimining uning hajmiga bog'liqligi kichik kabarcıkların termal yoki
termodinamik muvozanat holatiga bog'liq. Suyuqlikning yuzasi bug 'pufakchasida
bosim ostida to'yinganlik haroratiga teng bo'lgan haroratga ega bo'lsa, uning
yuzasida bug' va suyuqlik muvozanatda bo'ladi . Bu harorat suyuqlikdagi tashqi
bosimdagi to'yinganlik haroratidan yuqori . Shuning uchun , issiqlik muvozanatini

amalga oshirish uchun qabariq atrofidagi suyuqlik miqdori bilan qizib ketishi
kerak . Misol tariqasida, atmosfera bosimida suvda 0,01 va 0,001 mm ga teng
radius bilan ikkita pufakchani ko'rib chiqing. Ushbu qabariqlarda bug ' bosimi
jadvalda berilgan. 4-1, u Pa. Ushbu bosimlarda suvning to'yinganligi liniyasida
to'yinganlik harorati 102,8 va 123,3 °S ga mos keladi.bu muvozanat mavjudligi
uchun bu qabariqlar atrofida suv bo'lishi kerak bo'lgan harorat qiymatlari.
Keyingi xususiyat shundaki, bu muvozanat barqaror emas. Agar suyuqlik
harorati muvozanat qiymatidan biroz oshib ketgan bo'lsa, suyuqlikning bir qismini
pufakchalarga bug'langanda va uning radiusi oshadi. Shu bilan birga, Laplas
tenglamasiga ko'ra, bug ' bosimi pufakchaga tushadi. Bu muvozanat holatidan
yangi chetga olib keladi. Pufakcha cheksiz o'sishni boshlaydi. Bundan tashqari,
suyuqlik haroratining yengil pasayishi bilan bug'ning bir qismi
kontsentratsiyalanadi, qabariq hajmi kamayadi, bug ' bosimi ko'tariladi. Bu
muvozanat sharoitlaridan, endi esa boshqa yo'l bilan yana bir chetga olib
keladi. Natijada, qabariq butunlay kontsentratsiyalangan va yo'qoladi. Shuning
uchun, haddan tashqari qizib ketgan suyuqlikda , tasodifan paydo bo'lgan kichik
pufakchalar yanada o'sish qobiliyatiga ega emas, faqat radius yuqorida ko'rib
chiqilgan beqaror mexanik va termal muvozanat sharoitlariga mos keladigan
qiymatdan oshib ketganlar. Qabariq radiusining bu minimal qiymati ko'pincha bug'
embrionining muhim radiusi deb ataladi. Miqdor suyuqlikning haddan tashqari
qizishi darajasiga , ya'ni haroratning farqiga bog'liq — suyuqlikdagi bosimdagi
to'yinganlik harorati. Bug ' pufakchasining minimal radiusi uchun ifoda Laplas
tenglamasidan olinishi mumkin:
shu bilan birga, issiqlik muvozanatining holatiga ko'ra, bug ' va suyuqlik o'rtasidagi
bunday qabariq uchun bosim farqi:
bu erda pʹ
s -to'yinganlik liniyasidagi harorat bo'yicha bosim hosilasi hisoblandi.
Shunday qilib, bizda bor:

yoki to'yingan bug ' bosimining bo'lim yuzasining egriligiga bog'liqligini hisobga
olgan holda
bu erda p hosilasi ma'lum bir moddaning jismoniy xususiyatidir, u Klapeyron —
Clausis tenglamasi bilan belgilanadi
ya'ni .boshqa jismoniy sobit moddalar orqali ifodalanadi: o'zgarishlar o'tishining
issiqligi , bug ' va suyuqlikning zichligi va to'yinganlikning mutlaq harorati.
1.3. Vertikal yuzada qaynayotgan plyonka
Plyonka qaynatishda issiqlik almashinuvi . plyonka rejimida qaynab turgan
suyuqlik bug ' plyonkasi bilan isitish yuzasidan ajratiladi va sirt
harorati to ' yinganlik haroratidan ancha yuqori . Shuning uchun, yuqori haroratlarda
yuzasi va bug ' yupqa plyonka o'rtasidagi konvektiv issiqlik almashish bilan birga,
issiqlik o'tkazish sezilarli qismi issiqlik nurlanish tegishli (qarang. plyonka
qaynatishda konvektiv issiqlik almashinuvining intensivligi bug'
plyonkaining termal qarshiligi bilan aniqlanadi. plyonkadagi bug ' harakatining
tabiati va uning qalinligi isitish yuzasining kattaligi va shakliga va tortishish
sohasidagi joylashishiga, shuningdek, suyuqlikning harakatlanish sharoitlariga
bog'liq. Shunday qilib, erkin harakat sharoitida gorizontal quvurlar yuzasida (katta
hajmda) plyonka qaynatilganda, bug ' quvurning perimetri bo'ylab yuqori hosilga
qarab harakat qiladi va to'planish vaqti-vaqti bilan pufakchalar shaklida chiqariladi.
S- bug ' plyonkasi millimetrning ulushi bilan o'lchanadigan qalinlikga ega va
undagi bug' harakati laminar xususiyatga ega. Issiqlik tarqalishining o'rtacha
koeffitsientlari taxminan 100-300 Vt/(m2•°C). Katta hajmdagi gorizontal
quvurlarda plyonka qaynatishda issiqlik uzatishni hisoblash formula bo'yicha
amalga oshirilishi kerak
Bu y erda α-fazali o'tishning samarali issiqligi, bu yupqa plyonkadagi bug ' qizib
ketishini hisobga oladi; D-quvur diametri. Ushbu formuladagi jismoniy

xususiyatlar ( suyuqlik zichligi p dan tashqari) bug ' fazasiga tegishli. Ular o'rtacha
bug ' haroratida tanlanishi kerak: .
Shakl. 4-18. Gorizontal quvurlar yuzasida plyonka qaynatilganda
issiqlik tarqalishi. Qiymat formula bilan aniqlanadi (4-13). Tajribali ma'lumotlar
(103]. 1-suv; 2 — etil spirt ; 3 — benzol ; 4 — tetraklorid uglerod ; 5 — azot ; 6-9-
pentan, D = 4.8; 6,05; 8,95 va 11,9 mm.
Shakl. 4-19. Vertikal sirtlarda plyonka qaynatilganda
issiqlik uzatish. Qiymat formula bilan aniqlanadi (4-14). 1- benzol ; 2-to'rt xlorli
uglerod; 3-metil spirt ; 4-argon; 5 — azot ; 6 — etil Ester; 7 — etil spirti (1-7 —
atmosfera bosimi); 8-etil spirti, Pa bosimi. Shakl bo'yicha. 4-18 formulani (4-13)
tajribali ma'lumotlar bilan taqqoslash. Yupqa plyonkadagi bug ' uchun vertikal
quvurlar va plitalar yuzasida plyonka qaynatilganda, odatda turbulent (vorteks)
xarakterga ega. Yupqa plyonkaning yuzasi to'lqinsimon tebranishlarni boshdan
kechiradi, plyonka qalinligi bug ' harakati yo'nalishi bo'yicha o'sadi. Tajribalar
shuni ko'rsatadiki, issiqlik uzatish deyarli isitish yuzasining balandligiga va
shuning uchun yupqa plyonkadagi bug ' oqimiga bog'liq
emas. Umumanolganda,jarayon ko'p jihatdan bir fazali suyuqlikning erkin
konvektsiyasiga o'xshaydi vertikal sirt yaqinida. Bu holda, yupqa plyonka bug’
harakatini belgilaydi ko'tarish kuchi, suyuqlik va bug' zichligi farq bilan

belgilanadi . Bu holda issiqlik hisoblash formula bilan amalga oshirilishi mumkin
Ushbu formuladagi bug'ning fizik xususiyatlari bug ' o'rtacha haroratida tanlanishi
kerak. Shakl bo'yicha. 4-19 vertikal quvurlar yuzasida turli suyuqliklar yupqa
plyonka qaynoq tajribali issiqlik uzatish ma'lumotlar bilan, bu formula taqqoslash .
Shakl. 4-20. An'anaviy tortishish tezlashtirish (4) va tortishish kamayishiga
tezlashtirish da sfera D = 14 mm yuzasida suv (1) va freon (2) gorizontal plastinka
280 x 280 mm va azot yupqa plyonka qaynoq tajribali ma'lumotlar bilan
solishtirma qaramlik Katta hajmdagi gorizontal plastinka yuzasida suyuqlik qaynab
ketgach, bug 'plyonkasining yuzasi kuchli to'lqin vibratsiyasini boshdan kechiradi,
natijada uning turli nuqtalarida vaqti-vaqti bilan bug' pufakchalari paydo
bo'ladi. Shakl bo'yicha. 4-20 normal va past og'irlik da to'p D = 4 mm yuzasida
azot yupqa plyonka qaynoq suv va gorizontal plastinka 280 x 280 mm o'lchamlari
bo'yicha freon, shuningdek, plyonka qaynab da eksperimental ma'lumotlar bilan
formula bir taqqoslash hisoblanadi. Asosiy tajribali ma'lumotlar sezilarli darajada
tarqaladigan bo'lsa-da, formulalar bu ma'lumotlarga o'rtacha mos keladi.
Plyonka qaynatilishini to'xtatish sirt harorati ma'lum bir qiymatdan past bo'lganida
sodir bo'ladi. Ushbu daqiqalarda suyuqlik issiqlik uzatish yuzasiga tegib
(namlanadi).
Jadval 4-3. Ba'zi suyuqliklarning maksimal harorat qiymatlari

Tajribalar shuni ko'rsatadiki, plyonka qaynashining to'xtashi isitish sirtining
harorati suyuqlikning haddan tashqari qizib ketish haroratidan teng yoki odatda bir
oz pastroq bo'lganda sodir bo'ladi . Ikkinchisi suyuq fazaning termodinamik
jihatdan mutlaqo beqaror bo'lgan suyuqlikning maksimal qizib ketishini aniqlaydi;
o'z-o'zidan ajralib chiqadi va bug'lanadi. A sarlarda eksperimentning turli usullarini
qo'llash orqali suyuqlikning haddan tashqari qizishi haroratining qiymatlari batafsil
o'rganildi. Shakl bo'yicha. 4-21 qaramligini ko'rsatadi suv uchun . Ushbu rasmda
suvning to'yinganligi ham ko'rsatilgan. Qaramlikning o'ziga xos xususiyati
shundaki, u moddaning holatining muhim nuqtasida tugaydigan tekis chiziqqa
yaqin. Jadvalda. 4-3 atmosfera bosimida bir qator suyuqliklar uchun qiymatlar
berilgan. Plyonka qaynashi harorat bosimi teng yoki odatda haddan tashqari qizib
ketish chegarasiga mos keladigan harorat bosimidan biroz kichikroq bo ' lganda
to ' xtaydi .Shunday qilib,
C koeffitsienti odatda 0,8-1,0 oralig'ida joylashgan. Yuqori sirt
haroratida suyuqlik isitish yuzasi bilan aloqa qila olmaydi, chunki sirtga
yaqinlashganda uning spontan parchalanishi va bug'lanishi sodir bo'ladi. Bu, bug '
plyonkasi ko'pincha gidrodinamik jihatdan beqaror bo'lishiga qaramasdan, plyonka
qaynashining mavjudligini aniqlaydi. Plyonka qaynash rejimini to'xtatganda
issiqlik oqimining keskin zichligi nisbatdan topish mumkin
bu erda-plyonka qaynash rejimida issiqlik uzatish koeffitsienti, formulalar (4-13)
va (4-14) tomonidan belgilanadi. Misol 4-1. Issiqlik yukida 10 va 100 bosimlari
uchun suvning qabariq qaynashida issiqlik uzatish va harorat bosimlarining
qizg'inligini aniqlang . Hisoblash formula bo'yicha amalga oshiriladi (4-
11). Bosim ostida bar bor:

Bosim ostida bar bor:
Quvurlardagi suyuqlikning majburiy harakati
tufayli qaynash
Majburiy harakat sharoitida
quvurlar va kanallar ichidagi suyuqlik
qaynatilganda, bug'ning sirtdan chiqishi intensivligi va shunga mos ravishda
miqdori oqimdagi turbulent aralashtirish tezligi va tabiatiga bog'liq. Ushbu
sharoitlarda oqimning bug ' tarkibiga ham katta ta'sir ko'rsatadi. Tajribalar
shuni ko'rsatadiki, bug ' tarkibining ortishi bilan
qiymatlar kamayadi. Issiqlik uzatish yuzasi yaqinidagi bug ' pufakchalarining
kondensatsiyasi tufayli isitilmaydigan issiqlik bilan qaynatilganda suyuqlik
uchun qulay sharoitlar mavjud isitish yuzasiga juda yuqori issiqlik oqimlariga
qadar saqlanadi. Shuning uchun, past isitish bilan qaynab turgan qiymatlar
odatda etarlicha katta bo'lib, past isitish darajasining oshishi bilan (bu
bo'limdagi suyuqlikning o'rtacha harorati aniqlangan qiymat bilan
belgilanadi) ortadi. Quvurlar va kanallarda harakatlanadigan suyuqlikning
tiklanish inqirozini o'rganish juda ko'p ishlarga bag'ishlangan. Biroq, hozirgi
kunga qadar oddiy va universal bog'liqliklarning turli omillarining murakkab
o'zaro ta'siri tufayli erishilmadi. Shuning uchun, tanqidiy issiqlik yuklarni
hisoblash shisha suyuqliklar va tegishli sharoitlarda tajribalar olingan
to'g'ridan-to'g'ri (xususiy) ma'lumotlar bilan amalga oshirilishi lozim. Quvur
cheklangan tizim bo'lib, unda qaynab turgan suyuqlik harakatida bug '
hajmining uzluksiz o'sishi va suyuq fazalar hajmining pasayishi kuzatiladi.
Shunga ko'ra, bu quvurning uzunligi va ko'ndalang kesimi bo'ylab oqimning
gidrodinamik tuzilishini o'zgartiradi. Shu bilan birga, uchta asosiy soha
mavjud:
I-suyuqlik to'yinganlik haroratiga qizdirilmaydi;
II-suyuqlikning qaynashi;
III-nam bug ' quritish.
Gorizontal quvurlarda qaynab turgan suyuqlik harakatlanayotganda, trubaning
perimetri bo'ylab oqimning tabaqalanishi mavjud. Agar aylanish tezligi va oqimdagi
bug 'miqdori kichik bo'lsa, ikki fazali oqim quvurning yuqori qismidagi bug' fazasiga
va pastki qismida suyuqlikka bo'linadi. Suyuqlik to'lqinlarining aylanish tezligi va bug
'tarkibining oshishi bilan trubaning yuqori qismiga tegishi boshlanadi, keyin oqim

suyuqlik va bug' fazalarining assimetrik taqsimlanishi bilan Mantar va nihoyat rod
rejimining o'xshashligiga aylanadi. Gorizontal quvurlarda qaynab turgan suyuqlik
harakatlanayotganda, trubaning perimetri bo'ylab oqimning tabaqalanishi
mavjud. Agar aylanish tezligi va oqimdagi bug 'miqdori kichik bo'lsa, ikki fazali oqim
quvurning yuqori qismidagi bug' fazasiga va pastki qismida suyuqlikka
bo'linadi. Suyuqlik to'lqinlarining aylanish tezligi va bug 'tarkibining oshishi bilan
trubaning yuqori qismiga tegishi boshlanadi, keyin oqim suyuqlik va bug' fazalarining
assimetrik taqsimlanishi bilan Mantar va nihoyat rod rejimining o'xshashligiga
aylanadi.

Birinchi qaynash inqirozi ko ' pikli qaynatishdan yupqa plyonkaga o ' tish
bilan bog ' liq . Bu issiqlik oqimining maksimal zichligiga mos keladi. Shu
bilan birga, issiqlik tarqalishining keskin pasayishi va issiqlik uzatish
yuzasining harorati ko'tariladi. Muhim issiqlik oqimining qiymati zamonaviy
samarali issiqlik almashtirgichlarni to'g'ri loyihalash uchun juda muhimdir .
S. S. Kutateladze tomonidan qaynoq inqirozining gidrodinamik talqini
inqirozning tortishish nisbati, sirt tarangligi va dinamik oqim bosimi bilan
belgilanadigan ikki fazali qaynoq qatlamning dinamik beqarorligidan kelib

chiqqan degan taxminga asoslanadi Ikkinchi qaynoq inqirozi plyonka
qaynoq rejimidan pufakchaga teskari o'tishning boshida sodir
bo'ladi. Qaynash eğrisi bo'yicha q
Kr2 minimal
darajasiga to'g'ri keladi. Shu
bilan birga, bug ' plyonkasi to'satdan yo'q qilinadi, isitish sirtining harorati
keskin kamayadi va harorat farqi D t
Kr1 o'rnatiladi. Issiqlik oqimi atmosfera
bosimidagi birinchi muhim suvdan ancha past bo'ladi va q
Kr2 W/m 3,5
3,5.102. Issiqlik almashinuvchilari - almashinuvi apparati issiqlik issiq
sovutgichdan sovuqqa uzatiladigan qurilma. Ularda issiqlikni uzatish
konvektsiya, issiqlik o'tkazuvchanligi bilan sodir bo'ladi; va agar kamida bitta
gaz sovutgich bo'lsa, u holda radiatsiya. Operatsion printsipiga ko'ra, issiqlik
almashinuvchilari: qayta tiklash, regenerativ, aralashtirish va ichki issiqlik
manbalari. Regenerativ issiqlik almashinuvchilari – bu issiq va sovuq
sovutgich bir xil sirtni (katta ko'krak-issiqlik batareyasi) muqobil ravishda
yuvadigan qurilmalar. Birinchidan, ko'krak issiq sovutgichdan isitiladi, keyin
sovuq sovutgichga to'plangan issiqlikni beradi, ya'ni regeneratorlar statsionar
issiqlik rejimida ishlaydi. Regeneratorning namunasi-Marten va domen
pechlarining havo isitgichlari. Aralashtirish issiqlik modifikatorlar issiqlik
uzatish issiq va sovuq sovutish suyuqligi to'g'ridan-to'g'ri aloqa (aralashtirish)
bilan sodir bo'ladi. Issiqlik modifikatorlari aralashtirish tipik
misol kondensatorlar isitiladi texnik suv, havo bilan aloqada havo-bug'lanish
ta'siri tufayli soviydi bo'lgan issiqlik elektr stansiyalari sovutish minoralar,
deb. Bu suvning qisman bug'lanishi bo'lgani uchun, issiqlik almashinuvi bilan
birga massa almashinuvi ham sodir bo'ladi.

XULOSA

Xulosa qilib aytganda bu kurs ishimda "suyuqlikning qaynash jarayonida
issiqlik almashinuvi " mavzusini nazariy jihatdan yoritishga harakat qildim.
Kurs ishini bajarish davomida quydagi ishlarni bajardim:
1. Suyuqlikning qaynash rejimlarini.
2. Pufakcha paytida bug’lanish mexanizmini.
3. Vertikal yuzada qaynayotgan plyonkaning harakatini.
4. Quvurdagi suyuqliklarning majburiy harakati tufayli qaynash
jarayonlarini nazariy jihatdan o’rganib chiqdim.

Foydalanilgan adabiyotlar
1. Исаченко , В . П . Теплопередача / В . П . Исаченко , В . А . Осипова , А . С .
Сукомел . – М .: Энергоиздат , 1981. – 416 с .
2. Бухмиров, В.В. Справочные материалы для решения задач по курсу
«Тепломассообмен»/В.В. Бухмиров, Д.В. Ракутина, Ю.С. Солнышкова. –
Иваново: ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический
университет имени В.И. Ленина, 2009.- 102 с
3. Internet resurslar
1 . https://translate.google.com/
2. http://dict.scask.ru/

Suyuqliklarni qaynatish paytida issiqlik almashinuvi

Купить

Похожие документы
2001-yil sentabr voqealri va uning xalqaro munosabatlarga
1945-1990-yillarda Buyuk Britaniya
1918-1923 yillarda xalqaro munosabatlar, Versal Vashington siyetemasining tuzilishi
Ahmad al-farg‘oniy
Almashlab ekishni loyihalashtirish va joriy etish