Issiqlik uzatish koeffitsientlarini hisoblash
Issiqlik uzatish koeffitsientlarini hisoblash uchun tenglamani tanlash, balans tenglamalarida ishlatiladigan issiqlik uzatish xususiyatiga (agregatsiya, qaynash yoki kondensatsiya holatini o'zgartirmasdan), issiqlik almashinuvi yuzasining turiga, konstruktsiya turiga va sovutish suyuqligining harakat rejimiga bog'liq.
Sovutish suyuqligi aylana kesmali tekis quvurlarda yoki aylana bo'lmagan kesma kanallarida yig'ilish holatini o'zgartirmasdan harakat qilganda, issiqlik uzatish koeffitsienti quyidagi tenglamalar bilan aniqlanadi:
Rivojlangan turbulent harakat bilan (Re ≥104):
Bu yerda Nu – Nusselt mezoni; Pr – Prandtl mezoni; Prст – devorning temperaturasi hisobga olgan holatda Prandtl mezoni; ω – tezlik (m/с). O’lchamlarni aniqlagan holatda l ekvivalent diametr (quvurning aylana kesim yuzasi– quvurning ichki diametric dtвнутр.(m)); aniqlanadigan harorat bo’lib, moddaning fizik xossalari hisoblanadi, – issiqlik tashuvchining o’rtacha temperaturasi. Fizik xususiyatlar: λ – issiqlik o’tkazuvchanlik; ρ – zichlik; µ – dinamik qovushqoqlik (Pa·s).
|
|
|
|
|
|
5311000-TJA KURS LOYIHASI
|
Varaq
|
|
|
|
|
|
8
| |
Oʻzg.
|
Varaq
|
Hujjat №
|
Imzo
|
Sana
|
Рasm 1.2. α ni aniqlashda 2300 < Re < 10000 jadval
Reynolds soni 2300 < Re <10000 hisobga olib issiqlik uzatish koeffitsiyentining qiymatini α=Nu λ/l formula yordamida va grafik yordamida aniqlash mumkin.(rasm 1.2).
Laminar qiymatda (Re ≤ 2300):
3 2
а) при значениях Gr Pr=𝑔𝑙 𝑝 𝛽𝛥𝑡; Pr<5000
µ∗µ
(Gr – Grasgof mezoni, g – erkin tushish tezlanishi (m/s2), β – issiqlik tashuvchining hajniy koeffitsiyenti (1/gradus), ∆t – issiqlik tashuvchi va devor orasidagi harorat farqi)
Bu yerda µст – devorning ma’lum bir haroratda issiqlik tashuvchining qovushqoqligi:
L – truba uzunligi (м);
б) Gr Pr > 500000 qiymatlarida
2. Sovutish suyuqligi halqa ichida harakat qilganda segmental qismlarga ega bo'lgan bo'shliqda issiqlik uzatish koeffitsienti tenglamalar bilan hisoblanadi:
Aniqlovchi geometrik uchun (1.16), (1.17) tenglamalarda osmon kattaligi issiqlik almashinuvining tashqi diametrini oladi quvurlar. Oqim tezligi to'siqlar orasidagi oqimning kesma maydoni uchun aniqlanadi [3]. 3. To'plamning tashqi yuzasida bug kondensatsiyalanganda n vertikal quvurlardan issiqlik uzatish koeffitsienti:
L uzunlikdagi n ta gorizontal quvurlar uchun
| |
|
|
|
|
|
5311000-TJA KURS LOYIHASI
|
Varaq
|
|
|
|
|
|
9
| |
Oʻzg.
|
Varaq
|
Hujjat №
|
Imzo
|
Sana
|
Bu yerda dtвтн. – quvurning tashqi diametric, ε = 0.7 bo'lganda n ≤100 va ε= 0.6 bo’lganda n > 100 .
Dinamik ish rejimlarini boshqarish
Issiqlik almashinuvchisi Issiqlik almashinuvi uskunasining rejim parametrlari ham vaqt, ham makonda o'zgaruvchan. Qurilmaning turli nuqtalarida sovutish suvi harorati kabi parametrlar turli qiymatlarga ega. Asosiy vaqt o'tishi bilan parametrlarning o'zgarishining sababi - uning ishlashi paytida buzilishlarning apparatga ta'siri. Xususan, kirish parametrlarining (oqim tezligi, issiqlik tashuvchilardan birining harorati) dizayn qiymatlaridan og'ishlari jarayonni kiritishdagi buzilishlardir.Buzilishlarning mavjudligi apparatning qoniqarli ishlashi uchun shart-sharoitlarning buzilishiga olib kelishi mumkin, ya'ni. issiqlik tashuvchilarning yakuniy haroratlari yoki ularning yig'ilish holatiga qo'yiladigan talablarga rioya qilmaslik. Bunday vaziyatlarni istisno qilish uchun asboblar va kompyuterlar asosida amalga oshiriladigan boshqaruv tizimi kerak. Issiqlik lmashtirgichning nazorat parametri, sovutish suyuqliklaridan birini isitish, sovutish yoki kondensatsiyalash uchun mo'ljallangan ikkinchi sovutish suvining oqim tezligi. Tekshirish qiymatlarini aniqlashning bir usuli parametr - jarayonning dinamik modelini hisoblash. Modelni hisoblash dasturiy ta'minot yordamida amalga oshiriladi. Jarayonning dinamik modeli issiqlik almashtirgichda harakatlanuvchi muhit haroratining vaqt o'zgarishini, issiqlik uzatish devorining haroratini va boshqalarni tavsiflovchi differensial tenglamalardan iborat [5]. Tenglamalarni
yechishda raqamli usullardan foydalanish mumkin.
| |
|
|
|
|
|
5311000-TJA KURS LOYIHASI
|
Varaq
|
|
|
|
|
|
10
| |
Oʻzg.
|
Varaq
|
Hujjat №
|
Imzo
|
Sana
|
Rasm-1.3. Issiqlik almashinish apparatining tizimi strukturasi
Issiqlik almashinish apparatini ishini ko’radigan bo’lsak, ular texnologik oqimlarni isitish uchun ishlatiladi. Ushbu apparatning modelini haroratga bog’lagan holatda differensial tenglamaga tх.к. va tг.к.. bog’liq ravishda tuzish mumkin. Qolgan tenglamalar analitik metodlar bilan fundamental qonunni saqlagan holatda issiqlikni saqlash qonuniga ko’ra quyidagicha bo’ladi. (1.11) Berilgan dizayndagi issiqlik almashtirgichning kirish qismidagi qizdirilgan aralashmaning oqim tezligi vaqt funktsiyasi sifatida an'anaviy tarzda modellashtirilsin. Gх = Gх(τ). Isitiladigan agent sarfini toppish talab qilinadi Gг(τ), bunda apparatning chiqish joyida qizdirilgan aralashmaning harorati belgilanganga
| |
|
|
|
|
|
5311000-TJA KURS LOYIHASI
|
Varaq
|
|
|
|
|
|
11
| |
Oʻzg.
|
Varaq
|
Hujjat №
|
Imzo
|
Sana
|
teng bo'ladi tз diskret vaqt davomdia τ = k∆τ ( k =1,2,3,... ). 1.3 – rasmda
х.к.
ko’rsatilgan boshqarish sistemasini qurish talab etilsin. O’zgaradigan qiymatga qarab Gx=Gх( τ) va birinchi yaqin sarf Gг(τ) boshlang’ich vaqt holatida issiqlik uzatish koeffitsiyenti α 1.12-1,19 formulalardan biri bilan hisoblanadi bunda K issiqlik berish koeffitsiyenti 1,6 formulaga ko’ra aniqlanadi. Differensial tenglama integrallanadi, va oxirida Vaqt davri tugagandan so'ng, qizdirilgan aralashmaning harorati ko'rsatilgan qiymatga moslamaning chiqishidagi tenglik sharti tekshiriladi. Agar shart bajarilsa, keyingi vaqt bosqichida hisoblashga o'ting, aks holda yangi taxminiy tanlanadi Gг(τ) joriy taktda. Berilgan konstruksiyadagi kondensatorni boshqarish masalasini hal qilishda, qoida tariqasida, bug 'aralashmasi to'liq kondensatsiyalanadigan boshlang'ich harorati tх.н. bilan sovutish agenti Gx(τ) ning oqim tezligini aniqlash talab etiladi. . Bezovta qiluvchi parametrlar bug '(gaz) aralashmasining oqim tezligi va haroratidir.
| |
|
|
|
|
|
5311000-TJA KURS LOYIHASI
|
Varaq
|
|
|
|
|
|
12
| |
Oʻzg.
|
Varaq
|
Hujjat №
|
Imzo
|
Sana
|
Rasm. 1.4. Kondensatorni boshqarish tizimining tuzilishi
Gx(τ) qidiruv algoritmini qaraydigan bo’lsak diskret vaqt momentida (rasm1.4) τ = k∆τ (k =1,2,3,... ) ko’rib chiqadigan bo’ladi. Issiqlik almashinish apparatidagi kirishida bug’ aralashmasining sarfini quyidagi funksiya Gп = Gп(τ) bo’yicha modellashtirilgan. Temperatura tк aniq bo’lsa yoki bug’ning kondensatsiyasi bosimi aniq bo’ladigan bo’lsa va hokazolar. Issiqlik tashuvchining bittasining temperaturasi o’zgarmas hisoblanadi, lekin jarayonning dinamik modelini sovutivchi agentning chiqishdagi temperaturasi tх.к ga bog’liq ravishda differensial tenglamani taqdim etamiz.(1.11). Kondensatning harorati doimiy va tкga teng. Har bir tsiklda qidiruvni tugatish sharti dinamika tenglamalaridan hisoblangan chiqishdagi sovutish agenti haroratining muvozanat munosabati bilan aniqlangan haroratga tengligidir.Differensial tenglamalarni integrallash uchun dastlabki shartlar buzilishlar momentidan oldin apparat qoniqarli ishlagan degan faraz asosida
| |
|
|
|
|
|
5311000-TJA KURS LOYIHASI
|
Varaq
|
|
|
|
|
|
13
| |
Oʻzg.
|
Varaq
|
Hujjat №
|
Imzo
|
Sana
|
belgilanadi. Ushbu holatda Nazoratni qidirish tartibi issiqlik almashtirgich statsionar (barqaror) ish rejimiga kelgunga qadar davom etadi, bunda qurilmaning kirish va chiqish holati o'z vaqtida o'zgarmaydi. Avtomatlashtirishning funktsional diagrammasini qurish. Simulyatsiya qilingan issiqlik almashinuvi jarayonini boshqarish tizimi quyidagi funktsiyalarni bajarishi kerak:– jarayon parametrlarini o'lchash (buzilishlar va og'ishlar: harorat, sovutish suvi oqimi tezligi, apparatdagi suyuqlik darajasi va boshqalar);
mexanizm (sovutish suyuqliklaridan birining oqim tezligining o'zgarishi). Grafik jihatdan boshqaruv tizimining ishlashi jarayonlarni avtomatlashtirishning funktsional diagrammasi sifatida tasvirlangan [6, 7]. Avtomatlashtirishning funktsional diagrammasi texnologik jarayon va boshqaruv va boshqarish vositalari o'rtasidagi struktura va funktsional aloqalarni o'z ichiga oladi. Diagramma (1.5- rasm) belgilar yordamida ko'rsatilgan:
asosiy texnologik jihozlar (issiqlik almashtirgich, nasos uskunalari va boshqalar);
issiqlik almashtirgichning kirish va chiqishidagi suyuqliklar, gazlar va bug‘larning oqimlari;
- avtomatlashtirish qurilmalari va vositalari (6, 7, I ilova).
1,5 rasm- Issiqlik almashinish apparatining avtomatlashtirishning funksional
sxemasi
| |
|
|
|
|
|
5311000-TJA KURS LOYIHASI
|
Varaq
|
|
|
|
|
|
14
| |
Oʻzg.
|
Varaq
|
Hujjat №
|
Imzo
|
Sana
|
Do'stlaringiz bilan baham: |
