Конвективті жылуалмасу

Кіріспе

Табиғи конвекциялы жылу беру есептеулерінің қажеттілігі жиі кездеседі, мысалы жылу жүргізуші құбырлардың, булы және су жылытушы қазандардың, жылу жоғалуының есептеулерінде, жылытушы және қыздырушы аспаптарының есептеулерін жүргізуде және т.б кездеседі.
Табиғи конвекция кезіндегі, жылу беру жағдайының екі түрін ажыратады: жылу берудің өте көп көлемде және жылу берудің шектелген (өлшемді) көлемдегі түрлері.
Өте көп көлмдегі жылу берілу. Жылудың өте көп көлемде берілуі, тек қана бір құбылыспен сипатталады, мысалы сұйықты қыздырумен өтеді. Сұйықтың салқындауы, өте қашықта болғандық-тан процесстің өтуіне әсерін тигізбейді.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

КОНВЕКТИВТІ ЖЫЛУАЛМАСУ

            Табиғи конвекция кезіндегі жылу берудің есептеулері.
     Табиғи конвекциялы жылу беру есептеулерінің қажеттілігі жиі кездеседі,
мысалы жылу жүргізуші құбырлардың, булы және су жылытушы қазандардың, жылу
жоғалуының есептеулерінде, жылытушы және қыздырушы аспаптарының
есептеулерін жүргізуде және т.б кездеседі.
     Табиғи конвекция кезіндегі, жылу беру жағдайының екі түрін ажыратады:
жылу берудің өте көп көлемде және жылу берудің шектелген (өлшемді)
көлемдегі түрлері.
     Өте көп көлмдегі жылу берілу. Жылудың өте көп көлемде берілуі, тек
қана бір құбылыспен сипатталады, мысалы сұйықты қыздырумен өтеді. Сұйықтың
салқындауы, өте қашықта болғандық-тан процесстің өтуіне әсерін тигізбейді.
Бұл процессті
                               tш.к = 0,5 (tс-tқ)   анықтайды,
мұндағы қабырғаның температурасы, °С; іс - жылытылған денеден өте қашықтағы
сұйықтың температурасы, °С.
     Құбырдың тік бетінің, пластинаның жэне басқаларының табиғи
конвекцияларының ламинарлы режимнен, турбулентті қозғалысқа өтуін (Ог-Рг)кб-
109, алмағайып кезеңі деп атайды. (Сг-Рг) Кб109 мәні кезіндегі, жылу беру
ламинарлы шекаралық қабаттың бастапқы бөлігіндегі hал. үшін, жылу беруінің
есептеуі жеке жүргізіледі де, және h-hал. (һал - алмағайып - критический)
турбулентті шекаралық қабатпен орналасқанына да, осылай есептеледі. hал .
мэнін мына шарт жағдайымен анықтайды:


             Шектелген кеңістіктегі жылу беруі.
     Табиғи конвекция кезшде, осындай жылу беру сұйықтық қабатшаларында,
әртүрлі орын алады, мысалы терезе рамаларының әйнектерінің арасында өтеді.
      Табиғи конвекция, кезінде, сүйықтың көп көлемде салқындауы (жылытуы),
бетінен қашықта өтеді де, конвекция процессіне әсерін тигізбейді. Егер,
жылу беруші жэне жылу қабылдаушы бет жақын орналасса, онда, жоғары
көтерілетін жэне төмен түсетін сұйық ағыны жылытушы қүрылғылармен
бөлмелерді жылыту, сұйық құбырларының сууы және т.б құбырларымен өтеді.
Табиғи конвекциямен пайда болуын қарастыралық, мысалы, сумен жылы-тылатын
радиатордың айналасындағы конвекция (13.4 сурет).
      Қыздырылған қабырғамен ауа, тікелей жұғысқаннан кейін, қызып, жеңіл
болады да, Архимед заңына байланысты бетіне көтеріледі де, оның орнына
суыңқыраған ауа келеді. Осылайша, қабырға бойымен тоқтаусыз ауа алмасуы
жүреді. Радиатордың төменгі қабырға жағында, ауаның өте жұқа қабаты, аз
жылдамдық-пен көтеріледі де, бұл жерде ламинарлы қозғалыста өтеді. Жылы ауа
қабаты, жоғарлап көтерілген сайын, қабаты қалыңдай түседі, жылдамдығы
артады. Қабырғаның жеткілікті биігінде өтпелі кезең шекарасынан кейін,
ақырындап турбулентті қозғалысқа айналады. Сонымен, ламинарлы жэне
турбулентті қозғалыстар, аралық айма-ғында өтпелі аймақ болады.
        Барлық жазық беттер түрі үшін, өте көп көлемдегі табиғи конвекция
кезіндегі, жазық беттің орташа жылу беру коэффи-циентін анықтаудың есепті
формуласы жэне оның бейімделу іс бағыты (ориентация), сонымен қатар, қандай
сүйық жэне газ болмасын жә не қандай да қысым мен температураны, мына
формуламен анықтайды:
                           Nuш.к=С(Сг-Рг)nш.қ-έ,
(13.11)
мүндағы, индекс ш.қ -- жылу жүргізгіштің, барлық физикалық қасиеті,
шекаралық қабаттың (ш.қ) орташа температурасына жата-ды: бір бірімен
жұғысады, сол кезде конвекция процессі қиындай-ды, сондықтан бүл күрделі
процессті, бір тұтас ретінде қарастыру керек.
      Осы жағдайда, жылу беруді кемітудегі, жылу жүргізгіштіктің -
эквивалентті коэффициент ұғымын енгізеді (λ э,к). Мысалы, жайпақ
қабатшадағы, жылу ағынының тығыздығын, мына формуламен анықтайды:

Мұндағы, δ- қабатшаның қалындығы ,м; tk -жылу беруші беттің
температурасы, oC; tk - жылу қабылдаушы беттің температурасы,С.

Жылу өткізгіштік коэффиценті, мына формуламен анықтайды:

Мұндағы έк-тәжірбие жолымен анықтайтын конвекция коэффиценті

Амалсыз конвекция кезіндегі жылу беруді           есептеу.
      Амалсыз конвекция кезіндегі интенсивті жылу беру, барлық қозғалыс
сипатымен анықталады.
     Құбырдағы амалсыз қозгапыс кезіндегі жылу беру. Жылу алмастырушы
аспаптарды есептеуде қабылданған, Rе2300 болған кезде, ламинарлы деп, ал
толық өрістеген турбулентті кезінде Rе104 екеуінің мэн арасында өтпелі
кезең Rе2300Rе104 орналасқан.
     Резервуардан, құбырға құйындамай ағатын, сұйық ағысын қаралық (сурет
13.7а). Құбыр қабырғасының аузынан төмен қарай, ағынмен шекаралық қабат
дамиды да, ол белгілі бір қашықтықга, құбырға кірерде қабысады да, барлық
құбыр қимасымен толып ағады. Сол қимадан бастап, жылдамдық профилі өзінің
пішінін сақ-тайды. Құбырдың, сол участогынан жылдамдық профилін - гидро-
динамикалық ұурақталган участогы немесе бастапқы участогы деп атайды. Құбыр
қимасына кірердегі, шекаралық қабатының
турбулентті режимдегі ағуы, ламинарлы түрінде болып, ал одан кейін,
турбулентті ағынға айналады (сурет 13.7 б). Егер, құбырдың қабырғасы мен
сұйық ағыны, әртүрлі мәнді температурада болса, олардың арасында жылу
алмасуы өтеді және жылудың шекаралық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.