Mavzu: Konvektiv issiqlik almashinuvi. Reja

Suyuqlik bilan qattiq jism orasidagi issiqlik almashinuvining konkret shart-sharoitlarini hisobga oluvchi proportsionallik koeffitsienti  issiqlik berish koeffitsienti deyiladi.

Suyuqlik bilan qattiq jism orasidagi issiqlik almashinuvining konkret shart-sharoitlarini hisobga oluvchi proportsionallik koeffitsienti  issiqlik berish koeffitsienti deyiladi.

(1) formulada F= 1m2 va  =1 sek deb qabul qilsak, bir kvadrat metr yuzadan o‘tadigan issiqlik oqimining Vatt hisobidagi zichligini olamiz:

(2)

Yoki

(3)

Issiqlik berish koeffitsientiga teskari bo‘lgan 1/ kattalik issiqlik berishning termik qarshiligi deyiladi. (3) tenglamani  ga nisbatan yechsak quyidagini olamiz:

(4)

(4) tenglikka ko‘ra, issiqlik berish koeffitsienti  issiqlik oqimining zichligi q ning jism sirtining temperaturasi va tevarak muhit temperaturasi orasidagi farqqa nisbatidan iborat. Temperatura bosimi 1S ga teng bo‘lganda issiqlik berish koeffitsienti  son jihatidan issiqlik oqimining zichligiga teng bo‘ladi.

(2)

3.Gidrodinamik va issiqlik chegaeaviy qatlami.

Chegara qatlamida oqim turbulent bo‘lsa, u holda devor yaqinida oqish laminar bo‘lgan juda yupqa suyuqlik qatlami hosil bo‘ladi. Bu qatlamni qovushoq yoki laminar qatlamcha 3 deyiladi. Suyuqlik quvurga kirgan paytdan to barqaror oqim qaror topgunga qadar, chegara qatlam qalinligi barcha kesimni to‘ldirguncha quvur uzunligi bo‘ylab asta–sekin ortib boradi. Shu paytdan boshlab tezlikning o‘zgarmas profili yuzaga keladi va oqim barqarorlashadi.

Agar devor va suyuqlik temperaturalari bir xil bo‘lmasa, u holda devor yaqinida issiqlik chegara qatlami hosil bo‘ladi va bu qatlamda suyuqlikning barcha temperatura o‘zgarishlari ro‘y beradi.

Bu chegara qatlamidan tashqarida suyuqlik temperaturasi to o‘zgarmas bo‘ladi. Umumiy holda issiqlik va gidrodinamik qatlamlar qalinligi bir-biriga mos kelmasligi mumkin.
Agar issiqlikning chegara qatlam ichidagi harakati laminar bo‘lsa, u holda devorga perpendikulyar yo‘nalishda issiqlik, issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan uzatiladi. Lekin, qatlamning tashqi chegarasida issiqlik asosan konvektsiya bilan uzatiladi.
Issiqlik chegara qatlamida oqim turbulent bo‘lsa, issiqlik devor tomon yo‘nalishi bo‘yicha asosan suyuqlikning turbulent aralashishi natijasida uzatiladi. Issiqlikni bunday uzatilishi, issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan issiqlikni uzatishga qaraganda ancha jadalroqdir. Lekin bevosita devor oldidagi laminar qatlamchada issiqlik devorga issiqlik o‘tkazuvchanlik bilan uzatiladi.