Мысалы. Беттің температурасы τв = 100С. Бөлме ауасының температурасы tв = 200С. Жылу қабылдаудың тік беті 10 м2. Бетпен қабылданатын жылу мөлшерін анықтау керек.
Шешуі. Табу
 Вт/(м2·К)
 Вт/(м2·К)
α = αк + αл = 4,45 + 4,45 = 9 Вт/(м2·К)
Төменгі температурадағы беттен қабылдайтың жылу мөлшері тең
Q = 9·10(20-10) = 900 Вт.
Есеп. δ2 = 20 мм и δ3 = 40 мм қалындығы бар жылы оқшаулаумен 2 қабаты оқшауланғаның ішкі d1 – 140 мм, ұзындығы 1 мм буөткізгіш бетінен жылу бөлетін мөдшерін анықтау керек. Оқшаулау жылу өткізгіш коэфизенті λ1 = 55 Вт/(м·ºС), λ2 = 0,037 Вт/(м·ºС), λ3 = 0,14 Вт/(м·ºС) сәйкес. Буөткізгіштің ішкі бетінің температура t1 = 300ºС және оқшаулаудың сыртқы бетінің температурасы t4 = 55ºС. Мұржа қабырғасының қалындығы δ1 = 5 мм тең.
Бақылау сұрақтары:
1) Қоғамдық үйлерге және өндірістік бөлмедегі жылу түсуінің көздері?
2)Адамның жылу бөлгіштері мөлшерлерден пайда болады?
3) Келтірілген сәулелену коэфиценті нешеге тең болады?
4) Әйел адамның жылу бөлгіштігі неше пайыз құрайды?
5) Баланың жылу бөлгіштігі неше пайыз құрайды?
4.Тақырып Сұйықтың булану кезінде жылу бөлінуін және ылғалдық бөлінуін анықтау
Мақсаты: Өлшемсіз формула қолдану әдісімен ашық сулы бетінің жылу алмасуын анықтау.
Жұмыс өткізуінің мазмұны мен әдістемесі.Сәулені сыртқа шығаруының және конвекцияның жолдарымен жылу алмасу процесі өтеді. Ашық сулы беттен бөлмеге бөлінетін ылғал ауа алмасуын анықтау кезінде ең соңғы шама болу мұмкін. Қоршаған ортаның температурасы бетіндегі температурасынан үлкен және аз болса, онда сұйық буланады. Бірінші жағдайда булану үшін қажетті жылу ағыны сұйықттың бетіне.
Жылу алмасудың сандық мінездемесі F=1 м2 теңдеуімен өрнектеледі.
Жылу алмасу теңдеуі
 ,
|
(24)
|
мында α – сулені сыртқа шығаруының және конвекцияның жылу алмасукоэфиценті α=( αк + αл);
t1 – сұйық бетіндегітемпературасы
t2 – қоршаған ортаныңтемпературасы.
Жылу алмасу сондықтан мінездемесін дәлірек аныықтау үшін α және β коэфицентерін әрбір нақты жағдайда дұрыс табу қажет. Критериялық формадағы физикалық процестердің үқсастығын бейнелеитін өлшемсіз формалардың қолдану жолдармен олардын анықтамасын табуға болады:
 ,
|
(25)
|
мында Nu, Ar, Re, Pr΄, Lo – Нуссельттің, Архимедтің, Рейнольдстің, Прандтляның, Ломоносовтың критериялары (сәйкес).
Архимедтің критериясы (Ar) – гидромеханикалық критериясы, оны табиги конвекция шартындағы тығыздық айырмасының салдарынаң су қозғалысың тандағанда қолданады:
 ,
|
(26)
|
мында g – ауырлық күшінің үдеуі, м/с2;
l – жылу және массаалмасудың бетін анықтайтың өлшем, м;
v – кинематикалық тұтқұрлығының коэффициентті , м2/с;
q1, q2 – одан еркін қашықтықтағы және шекаралық қбаттағы ауа тығыздықтары.
Егер жылу алмасу масса алмасуымен ере жүрсе, онда табиғи конвекция шарттарында Ar критеридің орнына Грасгофтың (Gr) критериін қолдануға болады, мұнда ауа тығыздығы температурамен алмастырылады:
 ,
|
(27)
|
мында: t1, t2 –сұйықтын бетіндегі және қошаған ауаның температурасы;
β = 1/273.
Рейнольдстің критериін (Re) гидродинамикаға ұқсас процесті айтуға болады:
Re =  ,
|
(28)
|
мында: v – ауа қазғалысының жылдамдығы, м/с.
Прандтлдің критериін(Pr) —термикалық, жылу алмасу процесін сипаттайды(жылу беру процессі)
 ,
|
(29)
|
мында а – температура алмасу коэфиценті, м2/с.
Прандтлянің критериі (Pr΄) - диффузиондық,масса тасымалдауын сипаттайды(сонымен қатар булану процесі)
 ,
|
(30)
|
мында D – диффузия еоэфиценті, м2/с.
Жалпы формуладағы Ломоносов критериі енгізілген(еоіксіз және табиғи конвекцияларының қатынасын ескертеді)
 .
|
(31)
|
Геометриялық факторды Н есепке алынып конвективтік жылу алмасу коэфицентін формуламен анқталады.
 ,
|
(32)
|
мында λ –ауа және су орташа температураларына тәуелдік жылу өткізгіштің ауа булы қоспаның коэффиценті;
l – ауа қозғалысының бағыты ыдытағы судың ұзындығы;
Nu – Нуссельттің термикалық критери
Н – геометриялық фактор
Геометриялық фактор
 ,
|
(33)
|
Мында ∆h – сұйықтың тік бетінен ыдыстың шығынқығадейін арақашықтығы.
Су бетінен беілетін сәуле сыртқа шығаруының жылу мөлшері
 ,
|
(34)
|
Мында спр – сәуле шығаруының келтірілген коэффиценті;
F – беттін ауданы;
Т1,Т2 – қоршаған ауаның және сұйықтың бетінің температуралары;
ψ – бұрыштық коэффицентугловой коэффициент.
Достарыңызбен бөлісу: |
