Кимевий технологиянинг жараёнлари ва қурилмалари фанидан ўқув қўлланма

6.3. Конвектив иссиқлик алмашиниш 
 
 
Суюқлик ёки газнинг ҳаракати пайтидаги иссиқликнинг тарқалиши 
конвектив иссиқлик алмашинишнинг мазмунини ташкил этади. Бунда 
иссиқликнинг тарқалиши бир йула конвекция ва иссиқлик ўтказувчанлик 
усуллари ёрдамида амалга ошади. Конвекция дейилганда суюқлик ёки газ катта 
заррачаларнинг силжиши пайтида иссиқликнинг ҳароратлари турлича бўлган 
бир қисмидан бошқа қисмига ўтиши тушунилади. Конвекция фақат ҳаракат 
қилаётган муҳитда юз бериши мумкин, чунки бунда иссиқликнинг тарқалиши 
муҳитнинг силжиши билан боғлиқдир. 
Суюқлик ёки газ оқими ва уларга тегиб турган жисм юзаси оралиғида 
иссиқликнинг тарқалиши конвектив иссиқлик алмашиниш ёки иссиқликнинг 
берилиши деб аталади. Суюқлик муҳити икки қатламдан иборат бўлади: чегара 
қатлами ва оқимнинг маркази. Каттиқ жисм юзасидан ҳароратни t
g
, оқим 
марказидаги ҳароратни t
м
, чегара қатламнинг қалинлигини 

билан 
белгилаймиз. 
Каттиқ жисм юзасидан чегара қатлам орқали энергия иссиқлик 
ўтказувчанлик йули билан ўтади. Чегара қатламдан муҳитнинг марказига 

---

151 
иссиқлик асосан конвекция орқали тарқалади. Иссиқликнинг каттиқ жисм 
юзасидан суюқлик муҳитига берилиш жараёнига оқимнинг ҳаракат режими 
катта таъсир кўрсатади. 
Конвекция икки турга бўлинади (табиий ва мажбурий). Суюқликнинг 
“иссиқ” ва “совуқ” қисмларидаги зичликлар фарқи таъсирида табиий конвекция 
юзага келади. Мажбурий конвекция ташқи кучлар (насос, вентилятор, 
аралаштиригич) таъсирида ҳосил бўлади. 
Суюқлик турбулент режим билан ҳаракатланганда иссиқлик алмашиниш 
жараёни анча тез боради, ламинар режимда эса секин кетади. 
Ньютон қонуни. Конвектив иссиқлик алмашинишнинг асосий қонуни
Нғютоннинг совитиш қонуни ҳисобланади. Бу қонунга кўра иссиқлик 
алмашиниш юзасидан атроф муҳитга (ёки, аксинча бирор муҳитдан каттиқ 
жисм юзасига) берилган иссиқлик миқдори dQ деворнинг юзасига (dF), юза ва 
муҳит ҳароратларининг фарқига (t
Д
-t
м
) ҳамда жараённинг давомлигига (d

) 
тўғри пропорционалдир, яъни: 
dQ = 

( t
Д 
- t
м 
) dF d

,
(6.16) 
бу ерда 

- иссиқлик бериш коэффициенти. 
Иссиқлик бериш коэффициенти қуйидаги улчов бирлигига эга: 
 
.
т
)
(
























К
м
В
град
с
м
Ж
t
t
dFd
dQ
2
2
м
Д


Узлуксиз иссиқлик алмашиниш жараёни учун (1.5) тенглама қуйидаги 
кўринишда бўлади: 
Q = 

F (t
Д 
- t
м
).
(6.17) 
Иссиқлик бериш коэффициенти 

деворнинг 1м
2
юзасидан суюқликка 
(ёки муҳитдан 1м
2
юзали деворга) 1с вақт давомида, девор ва суюқлик 
ҳароратларининг фарқи 1
о
С бўлганда берилган иссиқликнинг миқдорини 
билдиради. Бу коэффициентнинг миқдори қатор катталикларга боғлиқ: 
суюқликнинг тезлиги 

, унинг зичлиги 

, қовушқоқлиги 

, муҳитнинг 

---

152 
иссиқлик-физик хоссалари (солиштирма иссиқлик сиғими с, иссиқлик 
ўтказувчанлик коэффициенти 

, суюқликнинг ҳажмий кенгайиш коэффициенти 

), деворнинг шакли, ўлчами (труба учун d – диаметр, L - узунлик) ва унинг 
ғадир-будирлиги 

о
. 
Шундай қилиб иссиқлик бериш коэффициентининг қиймати қуйидаги 
катталикларга боғлиқ экан: 

= f (

, 

, 

, c, 

, 

, d, L, 

о
).
(6.18) 
Иссиқлик бериш коэффициенти бу катталикларга боғлиқ бўлганлигидан, 
иссиқлик ўтказиш жараёнларининг барча кўриниши учун 

нинг қийматини 
ҳисоблаб чиқарадиган умумий тенгламани олишнинг имкони йўқ. Фақат 
иссиқлик алмашинишнинг типавий жараёнлари учун тажриба натижаларини 
ўхшашлик назарияси ёрдамида қайта ишлаш орқали критериал тенгламаларни 
чиқариш мумкин. Бу критериал тенгламалар ёрдамида иссиқлик бериш 
коэффициентининг қиймати ҳисоблаб топилади.