logo

Bug’ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi 12v

Yuklangan vaqt:

08.08.2023

Ko'chirishlar soni:

0

Hajmi:

1913.5 KB
Mavzu:   Bug’ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi REJA:
KIRISH
ASOSIY QISM
I. Asosiy tushunchalar va ta'riflar
II. Kondensatsiya paytida Reynolds mezoni
III. Vertikal yuzada plyonka kondensatsiyasi
IV. Nishab yuzada plyonka kondensatsiyasi
V. Gorizontal quvurda plyonka kondensatsiyasi
VI. Plyonka kondensatsiyasi uchun issiqlik o’tkazuvchanlik mezonlari
XULOSA
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:
      yoki        ,
bu yerda 
 - kondensatsiya yoki qaynash vaqtida issiqlik uzatish koeffitsienti,  ;  
 - suyuqlik va devor orasidagi harorat (harorat farqi), (K);
- issiqlik almashinuvi yuzasining maydoni,  ;  
Q-issiqlik oqimi, V;
 - sirt issiqlik oqimining zichligi, ;  
   Issiqlik almashinuvi tizimining berilgan geometrik o'lchamlari, devor va suyuqlik
harorati uchun kondensatsiya va qaynash paytida issiqlik oqimini hisoblash 
muammosi       issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlashga qaratiladi.  
    Kondensatsiya jarayoni    sharoitida uning  harorat farqi quyidagicha 
topiladi:
                                                          (1.1)
   Qaynatishda esa aksincha,devor harorati ma’lum bir bosimdagi   )  
to’yinganlik haroratiga nisbatan haddan tashqari qizib ketishi kerak va bu holda:
                                                          (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 , (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, 
,                               (1.3)
bu yerda
   - 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:
           ,                            (1.4)
  Ma'lum bo'lgan issiqlik uzatish koeffitsienti     bilan , issiqlik balansi 
tenglamasiga (1.4) ko'ra, muammoning formulasiga qarab, oqim tezligi (G), 
harorat farqi   yoki devor harorati  , issiqlik uzatish sirtining maydoni F va 
issiqlik oqimi Q topiladi.Shunday qilib, issiqlik uzatishni hisoblash issiqlik uzatish 
koeffitsienti    ni aniqlash bilan topiladi, chunki  latent muvozanat bug'lanish 
issiqligi (r) va ma'lum bir bosim ma'lumotlaridagi     to'yinganlik harorati 
tenglamasiga kiritilgan. Mavzu:   Bug’ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi
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 ( )
    b)   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.
II. 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 =  ,                                (1.5)
  bu yerda     - plyonkaning o'rtacha tezligi , m/s;  
- kondensat plyonkasi qalinligi, m;
plyonka yopishqoqligining kinematik koeffitsienti, .  
   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   eksperimental tarzda o'rnatiladi.
 laminar plyonkali oqim rejimi,  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   kenligi bo'lgan 
vertikal tekislikda kondensatsiya uchun issiqlik balansi tenglamasini (1.4)  dan 
foydalanib yozamiz (1.2-rasmga qarang): 
                                                        (1.6)
 bu yerda     issiqlik almashinuvi yuzasining maydoni.
(1.2-rasm) Vertikal yuzada bug'ning plyonka kondensatsiyasi
Kondensat oqim tezligini  (1.7) uzluksizlik tenglamasidan topish mumkin.                             ,                              (1.7)  
  
Bu yerda 
  -tekislik zichligi,  ; 
-plyonka qalinligi,m;
- kondensat plyonkasining ko’ndalang kesimi maydoni.
 Kondensat oqimining qiymatini G issiqlik balansi tenglamasiga (1.6) ga qo'yamiz 
 ,            
bundan kelib chiqadiki 
                                                       (1.8)
Reynolds mezonining (1.5) formulasidagi ( ) ifodani  (1.8) bilan almashtiramiz: 
                   ,                                          (1.9)
    - kondensatning dinamik yopishqoqlik 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: 
  ,                                              (1.10)
bu yerda    - quvurning tashqi diametri, m.  III. 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:
                                 ,                                         (1.11)
Bu yerda 
g=9,8     -tortishish ta’sirida tezlanish;
x- koordinata,sirtning yuqori nuqtasi hisoblanadi,m;
- berilgan kesimdagi kondensat plyonkasi qalinligi
   .                                      (1.12)
Issiqlik uzatish koeffisenti
              ( 1.13)
bu yerda 
-  kondensat plyonkasining issiqlik o'tkazuvchanligi,   
    (1.12) va (1.13) formulalarni tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, kondensat plyonkasi
qalinligi     bo'yicha quyi oqimda ortadi va issiqlik uzatish koeffitsienti  
qonuniga muvofiq kamayadi.         Plyonka kondensatsiyasining butun sirt bo'ylab o'rtacha o'tkazuvchanlik 
koeffitsientidan foydalanib issiqlikni topamiz
             
   Oxirgi formulada      sonli koeffitsientning qiymatini hisoblab chiqib, 
quyidagi ifodani qo'lga kiritamiz: 
 .                 (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,       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,      harorat farqi ortishi bilan ortadi:
 .                      (1.15)
   Kondensatning fizik xususiyatlarining plyonkaning harorati va to'lqin oqimiga 
bog'liqligini hisobga olish uchun    kiritiladi: 
 ,                                                       (1.16)
Nusselt formulasi bilan hisoblangan issiqlik uzatish koeffitsienti ( 1.14). 
     Plyonkaning fizik xususiyatlarining haroratga bog'liqligini hisobga olgan holda 
formula bo'yicha hisoblanadi:   ,                                       (1.17)
bu  yerda
    -  to'yinganlik haroratida  issiqlik o'tkazuvchanligi va dinamik 
yopishqoqlik koeffitsientlari, 
 va   -  da issiqlik o'tkazuvchanlik va dinamik yopishqoqlik koeffitsientlari.
To’lqin raqamini quyidagicha topiladi:
,                                               (1.18)
IV. Nishab yuzada plyonka kondensatsiyasi
     Nishab yuzada o'rtacha issiqlik uzatish koeffitsienti (1.3-rasm) ushbu formula 
bo'yicha hisoblanadi:
  ,                            (1.19)
  - vertikal sirt uchun Nusselt formulasi bilan hisoblangan issiqlik uzatish 
koeffitsienti;   - 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.
V. 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:
 ,                       (1.20)
Bu yerda   -quvurning tashqi diametri,m.
   Agar quyidagi shart mavjud bo’lsa, (1.20) formula laminar plyonka oqimi rejimi 
uchun amal qiladi
,                                            (1.21)
Bu yerda  -to’yinganlik haroratida mos yozuvlar ma’lumotlariga ko’ra olingan 
kondensat plyonkasining sirt taranglik kuchi, .
(1.4-rasm) Gorizontal quvurda tekis bug’ kondensatsiyasi. VI. Plyonka kondensatsiyasi uchun issiqlik o’tkazuvchanlik
mezonlari
    Plyonka kondensatsiyasida Reynolds mezoni (Re) aniqlanishi kerak bo'lgan 
mezon bo'lib, devorning kichraytirilgan o'lchami (Z) hal qiluvchi rol o'ynaydi; 
shuning uchun mezon tenglamasi Re quyidagi ko'rinishiga ega:
                              .                                       (1.22)
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       issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlashga qaratiladi. 
Issiqlik uzatish koeffisenti devor harorati    va ma’lum bir bosim ostida 
to’yinganlik harorati   larning qiymatiga 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.

Mavzu: Bug’ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi

REJA: KIRISH ASOSIY QISM I. Asosiy tushunchalar va ta'riflar II. Kondensatsiya paytida Reynolds mezoni III. Vertikal yuzada plyonka kondensatsiyasi IV. Nishab yuzada plyonka kondensatsiyasi V. Gorizontal quvurda plyonka kondensatsiyasi VI. Plyonka kondensatsiyasi uchun issiqlik o’tkazuvchanlik mezonlari XULOSA 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: yoki , bu yerda - kondensatsiya yoki qaynash vaqtida issiqlik uzatish koeffitsienti, ; - suyuqlik va devor orasidagi harorat (harorat farqi), (K); - issiqlik almashinuvi yuzasining maydoni, ; Q-issiqlik oqimi, V; - sirt issiqlik oqimining zichligi, ; Issiqlik almashinuvi tizimining berilgan geometrik o'lchamlari, devor va suyuqlik harorati uchun kondensatsiya va qaynash paytida issiqlik oqimini hisoblash muammosi issiqlik uzatish koeffitsientini aniqlashga qaratiladi. Kondensatsiya jarayoni sharoitida uning harorat farqi quyidagicha topiladi: (1.1) Qaynatishda esa aksincha,devor harorati ma’lum bir bosimdagi ) to’yinganlik haroratiga nisbatan haddan tashqari qizib ketishi kerak va bu holda: (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 ,

(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, , (1.3) bu yerda - 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: , (1.4) Ma'lum bo'lgan issiqlik uzatish koeffitsienti bilan , issiqlik balansi tenglamasiga (1.4) ko'ra, muammoning formulasiga qarab, oqim tezligi (G), harorat farqi yoki devor harorati , issiqlik uzatish sirtining maydoni F va issiqlik oqimi Q topiladi.Shunday qilib, issiqlik uzatishni hisoblash issiqlik uzatish koeffitsienti ni aniqlash bilan topiladi, chunki latent muvozanat bug'lanish issiqligi (r) va ma'lum bir bosim ma'lumotlaridagi to'yinganlik harorati tenglamasiga kiritilgan.

Mavzu: Bug’ kondensatsiyasida issiqlik almashinuvi 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 ( ) b) 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. II. 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 = , (1.5) bu yerda