Mavzu: Issiqlik texnikasi predmeti va maqsadi. Asosiy tushunchalar va kattaliklar

3. Bosimlarning kritik nisbati. Kritik tezlik.
Gaz (bug’)ning maksimum sarfi

Gaz oqimining nazariyasida tovushning shu muhitda tarqalish tezligi katta axamiyatga ega bo’lib, quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

Muhitdagi tovush tezligi gaz (bug’) turiga, bosimi, xaroratiga va zichliklariga bog’lik.
Gaz torayib boruvchi saplodan oqib chiqayotgan holati bilan tanishib chiqamiz. Gaz otilib chiqishida uning xarorati pasayganligi uchun, bu gaz oqimi ichidagi tovush tezligi ham kamayadi.
Bosimlar r₁ va r₂ ning nisbatlari ortib borishi bilan gazning oqib chiqish tezligi ortadi, bu muxitdagi tovush tez-ligi esa kamayib boradi. Bosimlar nisbatining ma’lum qiymati ikkala tezlik tenglashadi (shakldagi K nukta). Bosimlar nisbatining bunday qiymatini shu saplo uchun “Bosimlarning kritik nisbati” R_kr deyiladi.
SHu muhitda, shu gaz tezligi sharoitida tovush tarqalish tezligiga teng bo’lgan gazning otilib chiqish tezligini kritik tezlik (S_kr) deyiladi.

Torayib boruvchi saploda gazning otilib chiqish tezligi, shu sharoitdagi tovush tezligidan ortiq bo’lishi mumkin emas, shuning uchun gazning boshlang’ich ko’rsatkichlari sharoitida gaz oqimining maksimal qiymati Skr bo’ladi. Demak, kritik tezlik miqdori gazning boshlang’ich r1 va oxirgi r2 bosimlariga bog’liq. SHunday qilib,soplodan chiqayot-gandagi gazning chiqish tezligi tovush tezligiga teng bo’lib, bosimlar nisbatining qiymatiga bog’liq.

66-shakl

S_kr = a , ya’ni gazning otilib chiqish tezligi shu sharoit (muhit) uchun tovush tezligiga teng bo’lgandagi bosimlar nisbatining qiymati - bosimlarning kritik nisbati deyilib, “_kr” xarfi bilan ifodalanadi.
Bosimlarning kritik nisbatining son qiymati S_kr=a tenglik shartidan kelib chiqadi. (148) tenglik va “m” ning tengliklarni hisobga olgan holda, biroz matematik o’zgartish kiritib yozish mumkin:
_kr (152)
Tenglikdan ko’rinib turibdiki, bosimlarning kritik nisbati faqat adiabata ko’rsatki “K” ga bog’liq.
Demak, bosimlar kritik nisbatining son qiymati xar - hil atomli gazlar uchun ma’lum, aniq qiymatlarga ega bo’lib, ular quyidagicha:

bir atomli gazlar uchun K = 1,67; _kr = 0,482;

ikki atomli gazlar uchun K = 1,4; _kr = 0,528;

uch atomli gazlar va o’ta qizigan suv bug’lari,

quruq to’yingan bug’ uchun K = 1,135; _kr = 0,577.

(150) tenglikni va adiabatik jarayondagi gaz holati ko’rsatkichlari orasidagi bog’lanishni xisobga olgan holda kritik xarorat formulasi keltirib chiqariladi.

(153)
Gaz oqimining torayib boruvchi soplodagi kritik tezligini aniqlaymiz. Buning uchun S_kr=a tenglikdan va (153) tenglikdan foydalanamiz.
(154)

“K” ning ma’lum qiymatlarida: K = 1,4; S_kr = 1,08 ;

K = 1,3; C_kp = 1,06 ;
K = 1,135; C_kp= 1,03 .
Endi gaz massasi oqimining maksimal qiymatini xisoblaymiz, buning uchun (150) tenglikdan foydalanamiz.
(155)
“K” ning ma’lum qiymatlari uchun ifoda yechimlari:
agar, K = 1,4; ;
K = 1,3;
K=1,135;
Gaz otilib chiqish tezligini tovush tezligidan orttirish uchun kombinatsiyalashgan (omuxta) saplo qo’llanilishi kerak. Bunday saplo 2 ta soplo birikmasi bo’lib, avval torayib boruvchi soploda tovush tezligigacha tezlik bo’lib, ikkinchi boskich-kengayib boruvchi soplo qismida gazning oqim tezligi tovush tezligidan yuqori bo’ladi.
Gaz va bug’larning otilib chiqishida qanday turdagi saplo qo’llanilishi asosan bosimlarning nisbatiga bog’liq. Agar _kr bo’lsa, torayib boruvchi soplo orqali, aksincha _kr bo’lsa, kengayib boruvchi soplo orqali otilib chiqadi.