Reja: Fazoda issiqlik tarqalish usullari. Issiqlik beruvchanlik. Issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsiyenti

2.Issiqlik beruvchanlik.
Yuqorida aytilganidek gaz va suyuqlik makrozarralarining bir joydan ikkinchi joyga siljishida issiqlikning uzatilish jarayoni konveksiya deyiladi. Issiqlikning konveksiya va molekulyar uzatilishining birgalikda ta‘sir etishi tufayli bo’ladigan issiqlik almashinishi konvektiv issiqlik almashinish deyiladi.
Harakatlanuvchi muhit va uning qattiq jism bilan chegara sirti orasidagi kon- vektiv issiqlik almashinuvi issiqlik berish deyiladi.
Konvektiv issiqlik berish nazariyasining asosiy vazifasi oqim yuvib o‘tadigan qattiq jism orqali o‘tadigan issiqlik miqdorini aniqlashdir. Issiqlikning yakuniy oqimi doimo temperaturaning pasayish tomoniga yo‘nalgan bo‘ladi. Suyuqlik quvur bo‘ylab laminar harakatda bo‘lganda hosil bo‘lgan chegara qatlam tufayli issiqlik almashinishi kam bo‘ladi, turbulent harakat yuzaga kelishi bilan harakatlanmay qolgan suyuqlik zarrachalarining harakat tezligi ortishi tufayli chegara qatlamning qalinligi kamayadi. Natijada issiqlik almashishi ortadi. Issiqlik berish jarayonini hisoblashda Nyuton-Rixman qonunidan foydalaniladi:
(1)
bu yerda: Q - issiqlik oqimi, [Vt];
- issiqlik berish koeffitsienti, Vt/m² K;
- atrof-muhit harorati, °C,
- devor sirtining harorati. °C;
F- issiqlik almashuv yuzasi, m².
Bu tenglik 1701 yili I.Nyuton tomonidan olingan bo‘lib, Nyutonning konvektiv issiqlik berish qonuni deb aytiladi. Bu qonunga asosan suyuqlikdan devorga yoki devordan suyuqlikka o‘tadigan issiqlik miqdori Q issiqlik almashinuvida ishtirok etayotgan sirt F ga, temperatura tushishi t_c – t_dev ga va issiqlik almashinuv vaqti  ga proportsional bo‘ladi. Bu yerda t_dev – devor sirtining temperaturasi; t_c – devor sirtini yuvib o‘tadigan muhitning temperaturasi. Suyuqlik bilan qattiq jism orasidagi issiqlik almashinuvining aniq shart-sharoitlarini hisobga oluvchi proportsionallik koeffitsienti - issiqlik berish koeffitsienti deyiladi.
Agar formulada F= 1m² va  =1 sek deb qabul qilsak, bir kvadrat metr yuzadan o‘tadigan issiqlik oqimining Vatt hisobidagi zichligini olamiz:
 (2)
yoki
(3)
1/ α- kattalik issiqlik berish termik qarshiligi deyiladi.
 (4)
Issiqlik berish murakkab jarayon.
α- Issiqlik berish koeefitsienti quyidagi faktorlarga bog’liq:
a) suyuqlik oqishining vujudga kelish sabablari,
b) suyuqlikning oqish rejimi (laminar yoki turbulent),
v) suyuqlikning fizikaviy hossalari,
g) issiqlik beruvchi sirtning shakli va o’lchovlari.
Laminar oqishda suyuqlikning zarralari aralashmasdan harakatlanadi. Bunda oqish yo‘nalishiga normal bo‘yicha issiqlikning uzatilishi asosan issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan amalga oshadi. Suyuqlikning issiqlik o‘tkazuvchanligi ancha kichik bo‘lganligi sababli laminar oqimda issiqlik almashinishning intensivligi katta bo‘lmaydi (Laminar oqimda suyuqlikning zarralari aralashmasdan harakatlanadi).
Turbulent oqishda issiqlik oqim ichida issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan, shuningdek, suyuqlikning deyarli barcha massasining aralashishi yo‘li bilan tarqaladi, bunda suyuqlikning qatlam osti qovushoq qismi ishtirok etmaydi, chunki unda issiqlikning molekulyar uzatilishi turbulent uzatilishida ustun turadi. Shuning uchun turbulent oqishda issiqlik almashinish intensivligi laminar oqishdagiga qaraganda ancha katta bo‘ladi (Turbulent oqimda issiqlik suyuqlikning deyarli barcha massasini aralashish yo’li bilan tarqaladi).
Vujudga kelish sabablariga qarab suyuqlikning harakati erkin va majburiy harakatlarga bo’linadi.