Наманган муҳандислик – технология институти “энергетика” кафедраси “иссиқлик ва масса алмашинув жараёнлари” фанидан

Масалалар
1. Ички ёнув двигателининг тескари йўналишли сувли мой совитгич мой 65 ⁰С дан 55 ⁰С гача совитиляпти. Совитувчи сувнинг киришдаги ҳарорати 16 ⁰С ва чиқишдаги ҳарорати 25 ⁰С. Мойнинг сарфи 0,8 кг/сек. Иссиқлик узатиш коэффициенти 280 Вт/м²⁰С, мойнинг иссиқлик сиғими 2,45 кЖ/кг ⁰С. Иссиқлик алмашув юзасини ва совуқ сувнинг сарфини топинг.
Ечиш:
Q= G₁C_P1 t₁ = 0,82,45(65-55) = 19,6 кВт.
t = = = 39,5 ⁰С.
F = = 1,77 м²
G = = 0,52 кг/сек.
2. МС маркали мой совитиш аппаратида мой 70⁰С дан 30⁰С гача совитилади. Совитувчи сувнинг киришдаги ҳарорати 20⁰С га тенг. Мойнинг сарфи G₁=10000 кг/соат ва сувнинг сарфи G₂=20400 кг/соат. Мой совитиш аппаратидан чиққан сувнинг ҳароратини аниқланг.
Жавоб: = 30⁰С.
3. Сув экономайзерида газ билан сув қарама-қарши йœналишларда ҳаракатланиб, бир-бири билан иссиқлик алмашинмоқда. Газнинг сарфи G₁=220 т/соат, газнинг экономайзери киришдаги ҳарорати t₁¹ = 400 ⁰С, газнинг массавий иссиқлик сиғими С_р1 = 1,04 кЖ/кгК. Сувнинг сарфи G₂ =120 т/соат, сувнинг экономайзерга киришдаги ҳарорати t₂¹ = 105 ⁰С. Газдан суюқликка узатиладиган иссиқлик оқими Q = 13,5 МВт, газдан сувга иссиқлик узатиш коэффициенти к = 79 Вт/м² К. Сув экономайзеридаги иссиқлик алмашиниш юзаси топилсин.
Жавоб : F = 1100 м²
4. “Қувур-қувурда” туридаги қарама-қарши йўналишли иссиқлик алмашув аппаратида сув 15⁰С дан 45⁰С гача иситилади. Сувнинг сарфи G₂= 3200 кг/соат. Ташқи қувурнинг ички диаметри D=48 мм ва битта секция қувурининг узунлиги ℓ = 1,9 м. Иссиқ сув диаметри d₂/d₁=35/32 мм бўлган пўлат қувурда ҳаракатланиб киришдаги ҳарорати t₁¹=95⁰С га тенг. кПа , сув буғларининг по Иссиқ сувнинг сарфи G₁= 2130 кг/соат. “Қувур-қувурда” қарама-қарши оқимли иссиқлик алмашув аппаратининг иситиш юзасини ва секциялар сонини аниқланг.
Жавоб: F = 1100 м² , n =7.
Ечиш :
Сувнинг иссиқлик сиғими с_р= 4,19 кЖ/кг ⁰С.
Иссиқлик миқдори:
Q=G₂c_p2
Иссиқ сувнинг чиқишдаги ҳарорати


Иссиқлик ташувчиларнинг ўртача ҳароратини аниқлаймиз ва шу ҳарорат бўйича жадваллардан сувнинг физик хусусиятларини оламиз:
t_с1=0,5( )=0,5(95+50)=72,5⁰С
_с1=976кг/м³; v_с1=0,40310^-6м²/с
_с1=0,670 Вт/(м⁰С); Рr_с1=2,47
t_с2=0,5( )=0,5(15+45)=30⁰С.
_с2=996кг/м³; v_с2=0,80510^-6м²/с
_с2=0,618 Вт/(м⁰С); Рr_с2=5,42
Иссиқлик ташувчиларининг тезлиги
₁= м/с

₂= =1,06 м/с

Иссиқ сув оқими учун Рейнольдс сони
Re_с1=
Иссиқ сув оқими учун турбулент ҳолатда Нуссельт сонини аниқлаймиз:
Nu _с1=0,021Re
Nu _с1=0,021(610⁴)^0,8 (2,47)^0,43 =188
Иссиқ сувдан қувур деворига иссиқлик бериш коэффициенти:
₁=Nu_с1 =3940Вт/(м²⁰С).
Совуқ сув оқими учун Рейнольдс сонини аниқлаймиз:
Re_с2=
Бу ерда канал учун экивалент диаметр:
d_э = D-d₂=48-35=13 мм.
Совуқ сув оқим учун турбулент ҳолатда Нуссельт сонини аниқлаймиз:
Nu _с2=0,017Re
Nu _с2=0,017(1,7110⁴)^0,8 (5,42)^0,4
Қувур деворидан совуқ сувга иссиқлик бериш коэффициенти:
₂=Nu_с2 =4500Вт/(м²⁰С).
Иссиқлик узатиш коэффициенти:
K= Вт/(м²⁰С)
Бу ҳолатда 1,5 бўлгани учун ўртача арифметик ҳароратлар фарқи қуйидагича бўлади:
∆t_a= = 42,5⁰С
Иссиқлик оқимининг зичлиги :
q=К∆t_a=1970∙42,5=8,37∙10⁴Bт/м².
Иситиш сирт юзаси :
F=
Секциялар сони:
n =
5. “Қувур-қувурда” иссиқлик алмашув аппаратида трансформатор мойи сув билан совитилади. Диаметри d₂/d₁=14/12 мм бўлган латунь қувурида трансформатор мойи 4 м/с тезлик билан ҳаракатланади. Мойнинг киришдаги ҳарорати t₁¹=100⁰С ва чиқишдаги ҳарорати t₁¹¹=60⁰С. Сувнинг тезлиги 2,5 м/с ва киришдаги ҳарорати t₂¹=20⁰С. Ташқи қувурнинг ички диаметри d₃=22 мм. Иссиқлик алмашув сиртининг узунлигини топинг.
Жавоб: ℓ =11,6 м.