Issiqlik muhandisligi

27. Konvektiv issiqlik almashinuvi.
Asosiy so'zlar va iboralar: konvektsiya, o'xshashlik, shartlar, o'xshash raqamlar, tanqidiy tenglamalar
Konvektiv issiqlik almashinuvi suyuqlikning harakati tufayli qattiq sirt va suyuqlik o'rtasida issiqlik o'tkazilishini anglatadi. O'xshashlik shartlari ko'pincha konvektiv issiqlik almashinuvini tahlil qilishni soddalashtirish uchun ishlatiladi. Ushbu shartlar suyuqlik oqimi va issiqlik uzatish harakatini aniqlash uchun tegishli fizik xususiyatlarning nisbati bo'lgan o'lchovsiz sonlardan foydalanishni o'z ichiga oladi.
Konvektiv issiqlik almashinuvida eng ko'p ishlatiladigan o'lchovsiz raqamlar Reynolds raqami, Prandtl raqami va Nusselt raqamidir. Reynolds raqami suyuqlikning oqim rejimining o'lchovidir va inertial kuchlarning yopishqoq kuchlarga nisbati sifatida aniqlanadi. Prandtl raqami suyuqlikdagi impuls va issiqlik diffuziyalarining nisbiy ahamiyatini o'lchaydi va doimiy bosimdagi solishtirma issiqlik sig'imining suyuqlikning issiqlik o'tkazuvchanligiga nisbati sifatida aniqlanadi. Nusselt raqami konvektiv issiqlik uzatish samaradorligining o'lchovidir va konvektiv va o'tkazuvchan issiqlik uzatish nisbati sifatida aniqlanadi.
O'xshashlik shartlari suyuqlik oqimi va issiqlik uzatilishi o'xshash bo'lishi uchun tegishli o'lchovsiz raqamlarning ikki xil holat uchun bir xil qiymatga ega bo'lishini talab qiladi. Bu o'lchovsiz sonlarni bir-biriga va suyuqlik va qattiq sirtlarning xususiyatlariga bog'laydigan tanqidiy tenglamalardan foydalanishga imkon beradi. Ushbu tanqidiy tenglamalar yordamida qattiq sirt va suyuqlik o'rtasida issiqlik uzatish tezligining o'lchovi bo'lgan konvektiv issiqlik uzatish koeffitsientlarini aniqlash mumkin.
Xulosa qilib aytganda, konvektiv issiqlik almashinuvi suyuqlikning harakati tufayli qattiq sirt va suyuqlik o'rtasida issiqlik uzatilishini o'z ichiga oladi. O'xshashlik shartlari va o'lchovsiz raqamlar ko'pincha konvektiv issiqlik almashinuvini tahlil qilishni soddalashtirish uchun ishlatiladi. Ushbu shartlar konvektiv issiqlik uzatish koeffitsientlarini aniqlash uchun kritik tenglamalardan foydalanishga imkon beradi.