9–amaliy mashg‘ulot nurli issiqlik almashinuvining asosiy qonunlari

9–AMALIY MASHG‘ULOT
Nurli issiqlik almashinuvining asosiy qonunlari
Nurlanish xususiyati E ayni haroratda jismning birlik yuzasidan vaqt birligi ichida =o dan = gacha barcha to‘lqin uzunligidagi chiqarilgan nuriy energiya miqdori Q bilan aniqlanadi:
E = (9.1)
bu yerda: F –nurlanayotgan sirt yuzasi, m²; –nurlanish vaqti, sek.
Nurlanish energiyasi issiqlik balansining tenglamasi:
A+R+D = 1 (9.2)
bu yerda: A –yutilish koeffitsienti; R –qaytarish koeffitsienti; D –o‘tkazish koeffitsienti.
Kirxgof qonuni:
(9.3)
Stefan –Bolsman qonuni:
E₀ = G₀T⁴ (9.4)
E₀ = C₀ (9.5)
bu yerda: G₀ = 5,710^-8 Vt/m²K⁴ –Stefan doimiysi; C₀ = 5,710^-8 Vt/m²K⁴ –absolyut qora jismning nurlanish koeffitsienti.
Haroratlari T₁ va T₂ bo‘lgan ikkita parallel devor o‘rtasidagi nuriy issiqlik almashinuvi:
Q = F C[(T₁/100)⁴-(T₂/100)⁴] (9.6)

C = (9.7)

Masalalar yechish uchun na’munalar
1. Ikkita plastinka parallel joylashgan bo‘lib, ularning harorati T₁=800 K va T₂=400 K, nurlanish koeffitsientlari C₁=5,1 Vt/m²K⁴ va C₂=4,2 Vt/m²K⁴ ga teng. Nuriy issiqlik miqdorini aniqlang. Agar ikkinchi plastinani nurlanish koeffitsienti C₂=0,4 Vt/m²K⁴ ga teng bo‘lsa, nuriy issiqlik miqdori qanday o‘zgaradi.
Yechish:
Parallel sirtlar orasidagi nuriy issiqlik almashinuvi miqdorini quyidagi tenglamadan aniqlaymiz:
q= Vt/m²
Agar C₂ = 0,4 Vt/m²K⁴ bo‘lsa,
q=
Demak, nuriy issiqlik almashinuvi deyarli 10 marta kamaydi.
Mustaqil ishlash uchun masalalar
1. Sexda izolyasiyasiz po‘lat isitgich o‘rnatilgan. Isitish sirtini nurlanish koeffitsienti C₁=5,2 Vt/m²K⁴, tashqi sirti harorati T₁=430 K; isitgich uzunligi =2 m; diametri d=1m; xona harorati T₂=300 K va xona devorining nurlanish koeffitsienti C₂= 3,5 Vt/m2K4,xona uzunligi 10 m, kengligi 8 m va balandligi 4 m. Isitish sirti va xona o‘rtasidagi nuriy issiqlik almashinuvi miqdorini aniqlang.
J: Q = 10640 Vt.
2. Ikkita sirt orasiga ekran o‘rnatilgan bo‘lib, sirtlar harorati T1= 600 K va T2=300 K va nurlanish koeffitsientlari C₁= C₂=4,8 Vt/m²K⁴ ga teng. Agar C_ekr= C₁ = C₂ bo‘lsa, ekran o‘rnatilmasdan va o‘rnatilgandan so‘ngi nuriy issiqlik miqdorini hatda ekran haroratini aniqlang.
J: q = 5070 Vt/m²; q₁ =2535 Vt/m²; T_ekr = 512 K.
3. Nurlanish koeffitsienti C₁=C₂=5,2 Vt/m²K⁴ bo‘lgan sirtlar orasiga nurlanish koeffitsienti C_ekr=0,4 bo‘lgan nikeldan tayyorlangan ekran o‘rnatilsa, nuriy issiqlik almashinuvi qanday o‘zgaradi?
J: q₁= 0,0496 q₀; 20 marta kamayadi.
4. Agar sirtning nurlanish koeffitsienti C=4,53 Vt/m²K⁴ ga, harorati t=1027 ℃ ga teng bo‘lsa, sirtning nurlanish xususiyatini va qoralik darajasini hatda maksimum nurlanishga mos keladigan to‘lqin uzunligini aniqlang.
J: E = 1,295106 Vt/m²; = 0,8; _m = 2,23 mkm.
5. Harorati t₁=27 ℃ bo‘lgan po‘lat jism elektr pechiga o‘rnatilgan. Pech devorining harorati t₂=927 ℃. Agar po‘lat jism va elektr pechi sirtlari nisbati F₁/F₂ = 1/30, qoralik darajalari mos holda 1= 0,7 va 2 =0,85 bo‘lsa, po‘lat olgan issiqlik oqimini hisoblang.
J: q = 81750 Vt/m².
6. Ikkita bir–biriga nisbatan parallel joylashgan disklar orasidagi nurli issiqlik oqimini hisoblang. Disklar sirtlari harorati 400 va , diametrlari bir xil va 750 mm ga teng, ular orasidagi masofa disklarning qoralik darajasi va ga teng.
J:
7. Diametri 200 mm bo‘lgan bug‘ quvuri diametri 1 m bo‘lgan g‘ishtli kanalda joylashgan. Bug‘ quvurining sirti harorati va qoralik darajasi 0,79 ga teng, atrofdagi havo temperuturasi Kanal devori harorati qoralik darajasi 0,81 ga teng. Nurli–konvektiv issiqlik almashinuv koeffitsientini va quvurning uzunlik birligidagi issiqlik isroflarini aniqlang.
J:
8. Diametri 1 mm.li izolyasiyalanmagan nixrom sim gorizontal joylashgan. Agar havoning harorati ga teng bo‘lsa, simning harorati dan ortib ketmasiligi uchun tokning kuchi qanday bo‘lishi mumkin.
J:
9. Ikkita plastinka parallel joylashgan bo‘lib, ularning harorati T1=800 K va T2=400 K, nurlanish koeffitsientlari C1=5,1 Vt/m2K4 va C2=4,2 Vt/m2K4 ga teng. Nuriy issiqlik miqdorini aniqlang. Agar ikkinchi plastinani nurlanish koeffitsienti C2=0,4 Vt/m2K4 ga teng bo‘lsa, nuriy issiqlik miqdori qanday o‘zgaradi.



hd - diagrammasi