Issiqlik almashinish qurilmalarini hisoblash

2.2. ISSIQLIK BERISh KOEFFITSIENTINI HISOBLASh UChUN TENGLAMALARI
Issiqlik berish koeffistientlarini aniq hisoblashuchun formulalarni tanlash issiqlik almashinish xarakteriga (agregat holati o’zgarmaganda, qaynash davrida yoki kondensastiyalangan paytda), tanlangan issiqlik almashinish yuzasi turiga (tekis, quvurli, qirrali va x.), konstrukstiya turiga (g’ilof -quvurli, zmeevikli, burama, quvur ichida quvurli, U-simon quvurli va. x.) va issiqlik tashuvchi agentlarning oqish rejimiga bog’liqdir. Umumiy holda, issiqlik berish koeffistientini aniqlash uchun kriterial formula quyidagi ko’rinishga ega:
Nu=f(Re, Pr, Gr, G₁, G₂,…) (10)
bu erda G₁, G₂, ... - geometrik o’xshashlik.
Hisoblashning birinchi bosqichida a va K koeffistientlar noma’lum bo’lgani uchun ularning taxminiy son qiymatlarini belgilab olamiz. So’ng esa, hisoblar oxirida, dastlabki qabul qilingan parametrlar to’g’riligi tekshiriladi.
Quyida issiqlik berish koeffistientini hisoblashda ko’p qo’llaniladigan tenglamalar keltirilgan.
1. Dumaloq ko’ndalang kesimli to’g’ri quvur yoki kanallarda, issiqlik tashuvchi agentlarning agregat holati o’zgarmasdan turbulent (Re > 10000) rejimda oqishi paytida ushbu formulani qo’llash mumkin:
(11)
bu erda Rg₍₎ - Prandtl kriteriysi, quvur devorining temperaturasida hisoblangan.
Issiqlik tashuvchi agentlar tezliklarining taxminiy qiymatlari 1 jadvalda keltirilgan.
Re va Nu kriteriylarini hisoblashda aniqlovchi geometrik o’lchov vazifasini ekvivalent diametr bajaradi, ya’ni
(12)
bu erda f - oqimning qo’ndalang kesim yuzasi; P - oqim kesimining to’la perimetri.
Issiqlik tashuvchi agentning fizik xossalarini hisoblashda aniqlovchi temperatura sifatida gaz yoki suyuqlikning o’rtacha temperaturasi xizmat qiladi.
Isitgich kanallarida issiqlik tashuvchi agentning majburiy harakatida tavsiya etiladigan tezliklar w qiymatlari

1 jadval

Muhit	Harakat sharoiti	W, m/s
Qovushoqligi kam suyuqlik (benzin, kerosin, suv va h)	Haydash yo’lida so’rish yo’lida	1-3 0,8-1,2
Qovushoq suyuqlik (engil va og’ir moylar, tuzlar va eritmalari)	haydash yulida so’rish yo’lida	0,5-1,0 0,2-0,8
Kam va o’rta qovushoqli suyuqlik	o’zi oqish	0,1-0,5
Katta naporli gaz	kompressorning haydash yo’lida	15-30
Kichik naporli gaz	ventilyator va gaz quvurining haydash yo’lida	5-15
Toza gaz, atmosfera bosimida	gaz quvuri	12-16
Changli gaz, atmosfera bosimida	gaz quvuri	6-10
Gaz, tabiiy tortilishda	gaz quvuri	2-4
Suv bug’i : O’ta to’yingan quruq, to’yingan	_____ _____	30-75 100-200
To’yingan bug’lar (uglevodorodlar)	Bosim, MPa 0,005 - 0,02 0,02 - 0,05 0,05 - 0,1 0,1	60-70 40-60 20-40 10-25

(11) formula quyidagi oraliqda qo’llansa bo’ladi:

Zmeevikli quvur uchun a ni topish uchun (11) da aniqlangan; ning qiymati ushbu tuzatish koeffistientga ko’paytiriladi:
(13)
bu erda d - zmeevik quvursining ichki diametri; D-o’ramining diametri.
2. O’tish rejimida (2300⁵) issiqlikning berilishi uchun aniq formula bo’lmaganligi sababli quyidagi taxminiy kriterial tenglamadan foydalanish mumkin: (14)


3. To’g’ri quvur va kanallarda laminar rejimda ( Re < 2300 ) is-siqlikni berilishi. Erkin konvekstiya ta’siri kam bo’lganda (Sr-Rr < 8-10⁵, Re > 10 va L/D > 10) quyidagi hisoblashformulasidan foydalaniladi.
(15)
Tekis quvurlar o’ramini oqimning ko’ndalang xarakati paytidagi issiqlik berishi:
a) koridor (yo’lak)simon va shaxmatli o’ram uchun (Re < 1000):
(16)
b) koridorsimon o’ram uchun (Re > 1000):
(17)
v) shaxmatli o’ram uchun:
(18)
Aniqlovchi temperatura sifatida suyuqlikning o’rtacha temperaturasi, aniqlovchi o’lcham sifatida esa - quvurning tashqi diametri olinadi. -koeffistient oqimning quvur o’qiga nisbatan qanday burchak ostida ta’sir qilayotganligini hisobga oladi.
Gazlar uchun hisoblash tenglamasi soddalashadi. Masalan, quvurlar shaxmat usuli bilan joylashtirilganda havo uchun (Re>10³) hisoblash formulasi quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:
(19)
Qirrali quvurlar o’rami uchun oqimning aylanib o’tishidagi issiqlikning berilishi
va
sharoit uchun hisoblash tenglamasi quyidagi ko’rinishga ega:
(20)
bu erda d - quvurning tashqi diametri; t - qirralar orasidagi masofa; D - qirraning diametri; h = (D/d)/2 - qirraning balandligi.

1- rasm. Ko’ndalang qirrali quvur.
Aniqlovchi temperatura - suyuqlikning o’rtacha temperaturasi, aniqlovchi o’lcham esa-kirraning balandligi (1 - rasm)
Koridorsimon o’ram uchun: S = 0,116; p = 0,2 Shaxmatli o’ram uchun: S = 0,25; p = 0,65.
(20) formuladan qirrali quvurlar uchun topilgan, a_r ni issiqlik o’tkazish koeffistientini aniqlovchi formulaga qo’ysak ushbu formulani olamiz:
(21)
bu erda - quvur ichida issiqlik tashuvchi agentning issiqlik berish koffistienti; - qirrali quvurning to’liq tashqi yuzasi; _ich -quvurning ichki yuzasi; quvur devori va ifloslik qatlamlarining termik qarshiliklarining yig’indisi.