Модул 2. Конвективті жылуалмасу Дәріс 5
(1 сағат, 5 сағат)
Тақырып. Конвективті жылуалмасу. Конвективті жылуалмасудың ұқсастық теориясы
Дәріс сабақтың мазмұны
Конвективті жылуалмасу
Конвективті жылуалмасудың әртүрлі факторларда тәуелділігі
Сұйықтың еріксіз және еркін қозғалысы конвективті жылуалмасу
Сүйықтың орта температурасы
Заттың агрегаттық күйі өзгергендегі жылуалмасуы
6 Ұқсастық теориясы
7 Ұқсастықтың критерийлері
Конвективті жылуалмасу – біркелкі жылытылмаған сұйық, газ тәрізді немесе су сымалы ортада жүретін жылу тасымалы процесі. Бұл процесс ьерілген ортаның қозғалысы және оның жылуөткізгіштігі арқасында жүргізіледі. Екі фазаның шекаралық бөлігінде жүретін конвективті жылуалмасу конвективті жылу беру деп аталады.
Конвективті жылуалмасу ортаның физикалық қасиеттерінен тәуелді және оның қозғалыс түрінен тәуелді.
Конвективті жылуалмасу табиғи (еркін) конвекция және еріксіз конвекция болып бөлінеді.
Табиғи конвекция - бірқалыпты қыздырылмаған, сондықтан мда тығыздығы бойынша біркелкі емес ортаға тек ауырлық күші әсерімен жүреді.
Еріксіз конвекция деп егер ортаның қозғалысы сорап, желдеткіш, араластырғыш көмегімен жүретін процесті айтады.
Егер ортаның агрегаттық күйі бір түрден екінші түрге ауысса, онда осы кезде болатын конвективті жылуалмасу агрегаттық күйі өзгеретін конвективті жылуалмасу деп аталады. Конвективті жылуалмасу әртүрлі жылуалмастырғыштар да және жылукүштік қоңдырғыларда жүреді.
Сұйықтың еріксіз және еркін қозғалысы конвективті жылуалмасу
Орта температура, анықтаушы температура, эквивалентті (балама) диаметрі.
Жылу ағынын анықтайтын шамаларды анықтау үшін қолданылатын формулалардың барлығына, көптеген жағдайда арнаның (каналдың) қимасы бойынша, сонымен қатар қаналдың ұзын таралатын сұйық температурасының мәні кіреді. Сол себепті, техникалық есептеулерде сұйықтың температурасы деп ағынның орта температурасын алады.
Ұқсастық теориясы – бұл ұқсас құбылыстар туралы ғылым. «Ұқсастық» термині геометриядан алынған. Мысалы, геометриялық ұқсас фигуралар үшін сәйкес бұрыштары тең, ал ұқсас жақтары пропорционал екені белгілі.
Ұқсастық теориясының негізгі жағдайын үш ұқсастық теоремасы түрінде формалайды.
Ұқсастықтың бірінші теоремасы бойынша ұқсас құбылыстардың бірдей ұқсастық критерийлері болады. Бұл теореманың дұрыстығы жоғарыда анықталған.
Ұқсастықтың екінші теоремасы бойынша, қандай да бір құбылысты сипаттайтын айнымалылар арасындағы кез–келген тәуелділік, осы айнымалылардан құралған ұқсастық критерийлерінің арасындағы тәуелділік мына түрде көрсетілуі мүмкін, яғни f (k1,k2, …kn)=0. Мұндай тәуелділіктер критериалды теңдеулер деп аталады.
Ұқсастықтың үшінші теориясының негізгі мақсаты, екі құбылыстың ұқсастығы үшін, қандай, қажетті және жеткілікті күйлердің болуы керектігін ашып беруі. Бұл теорияны совет ғалымдары М.В.Кирпичев бен А.А. Гухман 1931 жылы жасаған.
Ұқсастықтың критерийлері.
Әр ұқсастық критерийі физикалық мәнін білдіреді. Олар ғалымдардың атарының бірінші әріптерімен білгілейді.
Нуссельт критерийі :
 .
|
(1)
|
Рейнольдс критерийі  :
 .
|
(2)
|
Прандтль критерийі  :
 .
|
(3)
|
Грасгоф критерийі  :
 .
|
(4)
|
Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:
Ковективті жылуалмасу; орта температура, анықтаушы температура, сәйкестік диаметрі.
Өздік бақылау сұрақтары
1 Ковективті жылуалмасу дегеніміз не?
2 Конвективті жылуалмасудың түрлерін атаңыз
3 Орта температура, анықтаушы температура, сәйкестік диаметрі туралы не білесіз
4 Жылу мөлшерінің формуласын жазыңыз
5 Орта температураның формуласын жазыңыз
6 Агрегаттық жүйе өзгергендегі жылу алмасуды түсіндіріңіз
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат., 1969. – б.3-20
2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». – М.: Высшая школа, 1980. – б.3-15
3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың негіздері» - 2006. – б.4-16
4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.: Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41
5 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.
Достарыңызбен бөлісу: | 
