Жылуалмасу түрлері жайлы мәлімет

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ШӘКӘРІМ атындағы СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Инженерлік-технологиялық факультеті

(факультет атауы)

«Техникалық физика және жылуэнергетика»кафедрасы

(кафедра атауы)

Мамандыққа кіріспе

(пән атауы)

СӨЖ

(жұмыс түрі)

Жылуалмасу түрлері

(жұмыстың тақырыбы)

Орындаған: Абдырай Ұлан

Топ: ТЭ-517

Тексерген: Сейсенбаева М. К.

Семей

2015

МАЗМҰНЫ: КІРІСПЕ

1. ЖЫЛУ АЛМАСУ ПРОЦЕСТЕРІ4

1. 1 Жылу алмасу түрлері4

1. 2 Жылу шығару. 5

1. 3 Конвекция. 6

1. 4 Жылу өткізгіштік. . 7

1. 5 Сәулелі жылу алмасу8

1. 6 Жылуалмастырғыш. 8

ҚОРЫТЫНДЫ13

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР:14

КІРІСПЕ

Жылу өткізу түрлері нақты жылу алмасу аппараттарында күрделі жылу өткізу формасындағы түрлі қосылыстар түрінде кездеседі. Оның математикалық суреттемесі жылу өткізудің түрлерінің қатысуымен анықталады. Күрделі жылу өткізгіштің негізгі заңдылықтарын оқыту осы тараудың бұйымы болып табылады. Алғашында жылу алмастырғыштардың классификациясы, кейін жылу алмасу және жылу өткізу қарастырылған. Жылу алмасу аппараттары деп ыстық ортадан суыққа (жылу тасымалдағышы) жылу өткізу жабдығын айтамыз.

Жылу процестерінде жылу бір заттан екінші затқа беріледі. Жылу берілу процестерінеқатысушы заттар жылу беруші тасығыштар деп аталады. Жылу алмасу процестерінде жылу процестерінде жылу беруші жоғары температуралы зат ыстық жылу тасығыш деп аталады. Жылу процестерін жүргізудің негізінен екі әдісі бар:а) жылу тасығыштарды тікелей тиістіру арқылы; б) жылу тасығыштарды бөлетін қабырға арқылы жылу беру.

Жылу беру процесінде жылу тасығыштары тікелей тиіскенде жылу тасығыштар бір-бірімен араласуға түседі. Ал қабырға арқылы жылу берілсе жылу тасығыштар араласпайды олар өздеріне тиісті каналдармен бөлек жүріп отырады. Жылу тасығышты бөлуші қабырғаның беті жылу алмасу беті деп аталады.

Жылу берілістің екі процесі болуы мүмкін.

1) тұрақталған;

2) тұрақталмаған; Тұрақталған процестерді стационарлық процестер деп атайды. Стационарлық процесте аппарат ішіндегі әрбәр нүктелерде температура уақыт бойынша өзгеріске түспейді. Тұрақталмаған процестер стационарсыз процестер деп аталады. Стационарсыз процестерде аппарат ішіндегі әрбәр нүктенің температурасы уақыт бойынша өзгеріске түседі. Тұрақталған прцестер тұрақты режиммен жұмыс істеуші және үздіксіз істеуші аппараттарға тән болып табылады.

Тұрақталмаған процестер периодты түрде жұмыс істеуші аппараттарға тән болып табылады және сондай-ақ бұл жағдай үздіксіз аппараттарды іске қосу және тоқтату кездерінде орын алады.

Бір заттан екінші затқа жылу беру мынадай жолдармен іске асырылады:

1) жылу өткізгіштік арқылы;

2) конверция арқылы;

3) сәуле шығару арқылы;

Жылу өткізгіштік арқылы жылу беріліс сол заттың әрбәр бөлшектерінің тікелей тиісуі бойынша жылу беріліс іске асады. Мұнда энергия бір бөлшектен екінші бөлшекке сол бөлшектердің тербелмелі қозғалысының нәтижесінде беріледі.

Жылу беріліс конверция арқылы жүргенде сұйық және газдардың бөлшектерінің қозғалуы бойынша іске асады. Мұндағы бөлшектердің қозғалысы сұйық көлемінің әрбір нүктелеріндегі тығыздықтарының айырмашылығы бойынша жүреді. Тығыздық айырмашылығы сұйық пен газ массасындағы температураның әртүрлі таралуына байланысты орын алады. Сәуле шашуға жылу беріліс электромагнит толқын түрінде энергияның ауысуы бойынша жүреді. Мұндай жағдайда жылулық энергия сәуле энергиясына айналады ол сәуле кеңістік бойынша өтеді және ол белгілі бір затқа кездескенде ол заттың сәулені жұтуына байланысты энергия қайтадан жылуға айналады. Бұл аталған жылу беріліс түрлері әдетте сирек кездеседі. Әдетте олар араласқан түрде болады . Қабырға арқылы жылу берілісте бостық жылу тасығыштан жылу қабырғаға конверциялық жолмен беріледі. Ол қабырға ішінде жылу өткізгіштік жолмен жылу беріліс жүреді.

1. 3 Конвекция

Конвекция -атмосферада жер бетіндегі неғұрлым жылыған (тығыздығы кем) ауа массасының немесе ағынының жекелеген бөліктерінің жоғары көтеріліп, онымен бір мезгілде неғұрлым салқын (тығыздау) ауа массасының төмен түсуі. Әдетте, ауаның көтерілу жылдамдығы бірнеше м/с болады (кейде 20-30 м/с-ке дейін барады) . Конвекцияның нәтижесінде конвекциялық бұлттар мен конвекциялық жауын-шашындар түзіледі; мұхиттағы конвекция- температура немесе тұздылықтың өзгеруі нәтижесінде судың тығыздығы өзгеруінен туындайтын вертикаль қозғалысы. Конвекция нәтижесінде су араласып, оның вертикаль бойынша физикалық және химиялық сипаттары теңеседі, төменгі қабаттары оттекпен және жоғары қабаттары қоректік заттармен молығады. Қатты денелерде және вакуумда конвекция болмайды. Тұрмыста және техникада кеңінен қолданылатын табиғи конвекция жеткіліксіз болғанда, еріксіз конвенцияны пайдаланады. Мысалы, ауаның немесе газдың жылдам және біркелкі жылуы үшін оларды сорғымен немесе араластырғышпен араластырады. Салмақсыздық жағдайында табиғи конвекция мүмкін емес. Сондықтан ғарышқа ұшу барысында еріксіз конвекцияның көмегінсіз жасанды серіктің корпусы салқындамайды, шам жанбайды. Онда шырпыны, газ жанарғысын пайдалануға болмайды, өйткені жану өнімдері жалыннан алыстатылмайды және ол оттектің жетіспеушілігінен өшіп қалады.

Конвекция- атмосферада - жер бетіндегі неғұрлым жылыған ауа массасының немесе ағынының жекелеген бөліктерінің жоғары көтеріліп, онымен бір мезгілде неғұрлым салқын ауа массасының төмен түсуі. Әдетте, ауаның көтерілу жылдамдығы бірнеше м/с болады (кейде 20 - 30 м/с-қа дейін барады) . Конвекцияның нәтижесінде конвекциялық бұлттар мен жауын-шашындар түзіледі. Cұйық немесе газ бөлшектерінің температурасындағы айырмашылықтар әсерінен туындайтын, сол бөлшектердің жоғары-төмен қозғалуымен сипатталатын ағым.

1. 4 Жылу өткізгіштік

Жылу өткізгіштік - дененің температура айырмасы бар нүктелері арасында бір нүктеден екінші нүктеге жылу энергиясын жеткізу қасиеті[1] ; дененің температурасы жоғары жақтан температурасы төмен жағына қарай жылу өткізу қабілеті. Қатты денедегі бөлшектер әрдайым тербелмелі қозғалыста болады, бірақ өзінің тепе-теңдік күйін өзгертпейді. Денені қыздырғанда температураның артуына байланысты молекулалар күштірек тербеле бастайды, өйткені олардың потенциалдық және кинетикалық энергиясы артады. Артық энергияның бұл бөліктері бртіндеп бір бөлшектен екіншісіне, яғни дененің бір бөлігінен икөрші бөліктеріне беріледі. Қатты денелердің барлығы түрліше энергия береді.

1. 5 Сәулелі жылу алмасу

Сәулелі жылу алмасу (Теплообмен лучистый) - денелердің сәуле таратып жышу алмасуы. Энергия түрі. Бұл энергия беру арқылы заттарды ысытады. Жылу бір заттан келесі затқа олардағы температура айырмашылығы арқылы беріледі. Біз жұмыс жасап, өмірді ыңғайлырақ ету мақсатында жылуды әр түрлі жолдамен қолданамыз. Жылудың арқасында біздің үйлеріміз жылып, тамақтарымыз піседі. Сонымен қатар, жылу ыстық су береді, киімдерімізді кептіреді және электр жарығы шамдарының жарық бөлуін қамтамасыз етеді. Күн-Жердегі ең басты табиғи жылу көзі. Жылу бір заттан немесе бір жерден келесі затқа немесе жерге үш басты жолмен-өткізгіш, конвекция, сәулелену арқылы беріледі.

1. 6 Жылуалмастырғыш

Жылуалмастырғыш ( Теплообменник ) - қыздырылған дененің, заттың жышуын басқа денеге, затқа беруші жабдық. Жылуалмастырғыш аппарат - жылуды температурасы жоғарырақ ортадан (қыздырушы жылу - жылу тасымалдағыш) температурасы төменірек ортаға (қыздырылатын дене) беруге арналған аппарат. Ж. рекуператорлар, регенераторлар және араластырғыштар болып бөлінеді. Рекуперативті Ж-тарда (рекуператорларда) жылу қыздырылған денеден қыздырылатын денеге оларды бөліп тұрған қабырға (бу қазандары, ауа және су қыздырғыштар, конденсаторлар, т. б. ) арқылы беріледі. Рекуператорларда әдетте, пештен немесе қазандық агрегатынан шығатын жану өнімдерінің, т. б. жылуы пайдаланылады. Рекуператорлар тура ағысты, қарсы ағысты және қиылысқан ағысты, жылу алмасу беттері жазық немесе цилиндр тәрізді (тегіс не қабырғалы) түрлерге ажыратылады. Регенеративті Ж-тарда (регенераторларда) аппараттың қыздыру беті кезегімен бірде суық (қыздырылатын), бірде ыстық (қыздырушы) жылу тасымалдағышпен (мартен және шыны балқыту пештерінің регенераторлары, домна пештері мен қазандардың регенеративтік ауа қыздырғыштары) жанасады. Ыстық жылу тасымалдағышпен жанасуы кезінде регенератордың қабырғалары қызады, ал суығымен жанасқанда салқындай отырып, оны қыздырады. Регенераторларда қыздыру үшін, әдетте, сыртқа шығарылатын газ тәрізді жану өнімдерінің жылуы пайдаланылады.

Араластырушы Ж. аппараттарда жылу қыздырушы және қыздырылатын заттардың араласуы барысында беріледі (мұнаралы салқындатқыштар - градирнялар, т. б) .

ҚОРЫТЫНДЫ

Температураның жылу алмасуды бойлай сапалы өзгеруі, жылуды жеткізу бөлімі бойынша болады. Технологиялық есеп қатарында міндетті түрде локальды температура жылу тасығыш Т немесе t жылу алмасудың үстіңгі әртүрлі нүктелерінде болады, басынан айтатын болсақ - мөлшерлі заңдылықтар мен олардың Ғ өзгеруі. Бұл соңғы температура Т және t экплуатациясы. Иллюстрация кірісінің сыйымдылығы олардың қозғалысы алдында өзгеріссіз, агрегаттық күйде болады.

Стадиялар алмасу процесін құратындар, олар қиын үлгімен бір-бірімен байланысқан болуы мүмкін: бір жүйелі, параллельді, жүйелі-параллельді. Осылай алмасу алдында жылу 5 жүйелі стадияға бөлінеді, олар үш жүйелі және екі параллельді. Әр стадия өзінің сапалығына жауап береді; біршама стадияларда оның сапалығы жіберіліп алынады. Жалпы жағдайда жылу алмасудың сапалылығы, интенсивтілігі онвң құрайтын интенсивті стадияға байланысты, бұл тәуекелділік негізгі екі жақты жеке стадия болып келеді. Жылу алмасу рекуперативтік жылудың алмасуында өтеді, толық 5 жүйелі стадияларды алады. Жұмыс зонасында ыстық жылу тасығышпен, алмасу оның шектелген жылудың үстіндегі қабырға арқылы, қабырға арқылы, оның суық үстіндегі шегі бар қабықшаның негізінде өтеді. Жылу берудің коэффициенті әсер ету әбден мүмкін а1 немесе жоғары көрсеткіштегі жылу алмасу, оның дамуы кішкене жіберілген тәсілдермен жасайды. Стадиялық емес процестер мына белгімен бөлінеді: қор жинаудың пайда болуы бірліктің құрылуымен түсіндіріледі. Стадиялық емес процестер сонымен қатар (периодтық, жартылай үзілісті) жіберілетін тәсілдер түсінігі қолданылады.

Периодты процестерде жіберілетін қабілеттер жалғастырушы процеске қатысты болады. Жылудың есептік белгісі бойынша емес, оның сапасы бойынша.

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР:

1. Физическая энциклопедия. Т. 5. Стробоскопические приборы- яркость / Гл. ред. А. М. Прохоров. - М. : Большая Российская энциклопедия, 1998. - С. 236. - 692с.

2. И. П. Базаров. Термодинамика. - М. : Высшая школа, 1991. - С. 29-30. - 372с.

3. Я. И. Герасимов, В. П. Древинг, Е. Н. Ерёмин и др. Курс физической химии. Том 1 / Под. ред. Я. И. Герасимова. --М. : Химия, 1970. - С. 36-37. - 592с.

4. И. П. Базаров. Термодинамика. - СПб. Лань, 2010. - С. 29-30. - 377с.

1. ЖЫЛУАЛМАСУ ПРОЦЕСТЕРІ

Жылу алмасу ұйымдастыру, жылу тасымалдағышты (хладоагентті) және оның өлшемдерін таңдау жылытылатын (суытылатын) материалдың физика-химиялық қасиетін есепке алумен және қажетті жылу түсіруді қамтамасыз ету мақсатымен, қатты қызу және өнімнің ыдырау мүмкіндігін болдырмаумен жүзеге асырылады. Жылу алмасу процесінде химиялық әрекет кезінде жарылыс қауіпті өнім пайда болдыратын жылу тасымалдағышты қолдануға рұқсат берілмейді.

Жылытылатын жанатын сұйықтың аппаратурада деңгейі төмендеген кезде және қызып кетуге, кебуге және жанатын өнімнің ыдырауына соқтыруы мүмкін жылу алмасу бетінің жалаңаштануында процессті реттеу және бақылау, бұғаттау, жанатын жылытылатын өнімнің рұқсат берілген мәннен төмен төмендеген жағдайында жылытатын агенттің берілуін тоқтататын құрал қарастырылады. Жылу алмасу процесстерінде, сонымен қатар реакциялықта технологиялық режимдердің регламенттелгеннен ауытқуы кезінде басқарылмайтын, өзінен өзі қысқаратын экзотермиялық реакциялардың дамуы мүмкін, мұндай реакциялардың дамуын болдырмайтын құралдар қарастырылады. Ашық отты пайдаланумен жоғары температуралы органикалық жылу тасымалдағышты реакторларды жылытуға арналған қондырғылар реакторлардан және қалған жабдықтардан оқшауланады. Жоғары температуралы органикалық жылу тасымалдағышты (бұдан әрі - ЖТОЖТ) қолданумен жылу алмасу процесстерін ұйымдастыру кезінде олардың бөлініп ыдырауы нәтижесінде пайда болған ұшатын өнімдерді жою жүйесі қарастырылады. Процессті ЖТОЖТ қолданудың жоғары рұқсат берілген деңгейіне жақын жүргізу кезінде жылу тасымалдағыш құрамының өзгеруіне бақылау қарастырылады. ЖТОЖТ құрамы көрсеткіштерінің рұқсат берілген мәндері технологиялық регламентпен анықталады. Кептіру агенті және кептіру режимі кептірілетін материалдың, жылу тасымалдағыштың өрт жарылыс қауіптілік қасиетін және блоктың жарылыс қауіптілігін төмендету мүмкіндігін есепке алумен таңдалады. Жылу алмасу процестерінде жылу тасығыш температурасы немесе температуралық тегеурін өзгереді. Сондықтан (5, 6) теңдеулерде температуралық тегеуіріннің орташа мәні қойылады. (θорт) Егер жылу қабырға арқылы жылу өткізгіштік жолымен берілетін болса, онда белгілі бір жылу мөлшері Q, Ғ(бет ауданға) тура пропорционал, қабырғаның екі бетінің температурасының айырмасына және уақытқа тура пропорционал (уақытқа) тура пропорционал, ал қабырға қалыңдығына кері пропорционал. Жылу өткізгіштік коэффициенті бір өлшем уақыт бірлігі ішінде қабырға арқылы оның екі бетінің t-ның айырмашылығы 1ºС болғанда және оның қалыңдығының бір өлшем бірлігіне тең бөлінген мәні болып табылады. Бұл коэффициент қабырға материалының қасиетіне және температураға байланысты болады. Температура көтерілген сайын затты материалдардың көпшілігінің жылу өткізгіштігі өседі, ал сұйық материалдардың жылу өткізгіштігі төмендейді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.