O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta‘lim vazirligi qarshi davlat universiteti «kasbiy ta’lim»

9-MA`RUZA: KONVEKTIV ISSIQLIK ALMASHISHNING О‘XSHASHLIGI VA MODELLASHTIRISH


Ma’ruzada yoritiladigan savollar:

1. 
   Gidrodinamik chegaraviy qatlam.
   
2. 
   Issiqlik chegaraviy qatlam
   

Gidrodinamik chegaraviy qatlam

Suyuqlik yoki gaz oqimi qattiq jism oatrofidan oqib о‘tishida tezlikni keskin pasayishi sodir bо‘ladi va jism sirtida uning tezligi nolga tenglashadi. Qattiq jismga bevosita tegib turadigan suyuqlikning zarrachalari uning sirtiga yopishadi deb faraz qilinadi. Suyuqlik zarrachalarining qattiq jismga yopishish gipotezasini yopishish sharti deb qabul qilingan. Yopishish natijasida yopishqoqlik kuchlar ta’siridan qattiq jism sirtida yupqa qatlam hosil bо‘ladi va jism sirtida uning tezligi noldan to jismdan uzoqdagi oqim tezligigacha bо‘lgan chegara о‘zgaradi.

Sirtning boshlang‘ich qismida laminar chegaraviy qatlam hosil bо‘ladi va uning qalinligi boshlang‘ich qirradan uzoqlashgan sari ortib boradi (1-rasm).





1-rasm. konvektiv issiqlik almashish: 1-laminar, 2-о‘tishli va 3-turbulent qatlamlar; 4-laminar tо‘shama qatlam.

Tashqi oqimda inersiya kuchlari ustun bо‘ladi, yopishqoqlik kuchlari esa namoyon bо‘lmaydi. Chegaraviy qatlamda yopishqoqlik va inersiya kuchlari deyarli bir xil bо‘ladi. Inersiya va yopishqoqlik kuchlarining nisbati Reynolds soni bilan aniqlanadi:

; (1)
bu yerda -belgilovchi о‘lcham, masshtab.
x ning kichik qiymatlarida chegaraviy qatlamdagi oqim laminar bо‘lib turadi. x ning kattalashishi bilan chegaraviy qatlamning qalinligi ortib boradi, qatlamning turg‘unligi buziladi va chegaraviy qatlamdagi oqim turbulent bо‘lib qoladi. Laminar chegaraviy oqimning turbulent oqimga о‘tishi Reynoldsning kritik soni balan aniqlanadi. Yupqa plastinka uchun Reynoldsning kritik soni quyidagiga teng:
; (2)
Bu yerda x_kr-plastinkaning qirrasidan kritik masofa.
Turbulent rejimda sirt yaqinida yupqa laminar tо‘shama qatlam hosil bо‘ladi.
Harakat tezligi eng keskin о‘zgaradigan suyuqlik qatlamiga gidrodinamik chegaraviy qatlam deb aytiladi (L. Prandtl, 1904 y).