Qurilish materiallari,buyumlari va konstruksiyalarini ishlab chiqarish
- MAVZU Issiqlik texnikasining nazariy asoslari
Download 2.88 Mb.
|
Иссиклик техникаси амалий
- Bu sahifa navigatsiya:
- Tayanch so‘zlar
Reja: 1. Issiqlik texnikasining nazariy asoslari. 2. Issiqlik dinamikasining asosi va uning qonunlari. Tayanch so‘zlar:Issiqlik texnikasi, Issiqlik dinamikasi, Issiqlik jarayoni. Issiqlik jarayonlari bu-materialga oldindan rejalashtirilgan xususiyatlar beradigan issiqlik majmuining ta’siridir. Issiqlik ta’sirida qayta ishlash ta’sirida qayta ishlashdan maqsad har xil sharoit va haroratlarda material tarkibidagi fizik kimyoviy o‘zgarishlar natijasida yangi xususiyatlarga ega bo‘lgan material olishdir. Quritish – bu 100 - 150°S haroratda materialdagi mexanik, fizik va kimyoviy bog‘langan namliklarni chiqarib yuborish jarayonidir. Barcha materiallar – sopol buyumlar pishirilishidan oldin, sochiluvchi materiallar maydalanishdan oldin, issiqlikdan izolyasiyalovchi materiallar mustahkamligi oshishi uchun quritiladi. Pishirish – bu materialni yuqori haroratlardagi issiqlikda qayta ishlash natijasida, ularning tuzilishidagi fizik – mehanik o‘zgarishlar orqali talab qilingan xususiyatlarga ega bo‘lish jarayonidir. Sementni pishirish harorati – 1500 °S . Oxakni pishirish harorati - 1200°S. Sopol buyumlarni pishirish harorati -1200°S. materialdagi organik moddalarning yonish va gaz hosil bo‘lishi natijasida, uning xajmining kengayishi kupchish deb ataladi. Quyidagi materiallar ko‘pchitish yo‘li bilan olinadi: keramzit, keramporit, va xo ko zo. Tuproqning kupchishi uchun, uning tarkibidagi betonit kabi organik to‘ldiruvchi bo‘lishi kerak. Algomeratsion kameralarda sochiluvchan materiallar tarkibidagi organik moddalarni yoqish natijasida hosil bo‘ladigan xususiyat – qizib birikish deyiladi. Qizib birikish jarayoni orqali lesslar asosidagi g‘ovak agloporit materiali olinadi. Erish – bu mineral xomashyolarining 2000 – 2500 °S harorat ta’sirida qattiq xolatdan suyuq xolatga o‘tishidir. Issiqlik dinamikasi – bu energiya va uning xususiyatlari xaqidagi fandir. Issiqlik dinamikasining asosini uning 2 – qonuni tashkil qiladi. Bu bizni o‘rab turgan muxitdagi energiyaning saqlanishi va bir turdan ikkinchi turga aylanishi xaqidagi qonundir. Energiyaning ishga aylantirish issiqliq agregatlarida ish omillari orqali amalga oshiriladi. Ish omillari sifatida but va gazlar bo‘lishi mumkin, chunki ular yuqori haroratda, issiqlikdan kengayish koeffitsientiga ega. Ular suyuq va qattiq jismlarda harakatlanishi mumkin. Ideal gaz deganda shunday gazlar tushuniladiki, ular molekulalari orasidagi o‘zaro ta’sirlarni o‘zgartirmaydilar. Issiqlik texnikasida bunday gazlar jumlasiga kislorod, vodorod, azot va xo kozolar kiradi. Gazlarning asosiy parametrlari – harorat, xajm va bosim hisoblanadi. Gaz harorati deganda gaz molekulalari harakati energiyasining energiyasining o‘lchami tushuniladi. Xajm kg/m³ birlikda ifodalanadi. Gaz bosimi bu idishning devoriga urilayotgan molekulalarning o‘rtacha xajmi hisoblanadi. Bosim Pa birligida ifodalanadi. V xajm uchun, xajmdagi molekulalar miqdori quyidagi formuladan topiladi: bu erda: – absolyut harorat; – proporsiya koeffitsienti. Universial gaz doimiysi R = 8314/m. Bundan Mendeleev – Klayperon formulasi kelib chiqadi. PV = RT Ma’lumki suv bug‘i ishlab chiqarishlardagi turli soxalarda asosan issiqlik tashuvchi agent hisoblanadi. Suv bug‘i uchun yuqorida keltirilgan formula to‘g‘ri kelmaydi. SHuning uchun 1873 yil Van –Valsning quyidagi tenglamasi ishlab chiqilgan. (P+a/2)(v· v)=RT bu erda: a, v – molekulalarning o‘lchamlarini e’tiborga oladigan doimiy koeffitsientlar; Ideal gazlarda molekulalarning o‘zaro ta’siri va assosiyasiyasini hisobga olish zarurdir. Molekulalarning assosiyasiyasi bu ikki yoki undan ortiq molekulalarning past haroratli gazlarda bir – biri bilan birikishidir. Dissosiyasiya – bu bitta molekulaning yuqori haroratda bir nechta molekulalarga bo‘linish jarayonidir. 1939 yilda quyidagi formula taklif qilinadi: Bug‘ hosil bo‘lish jarayoni. Suv bug‘i suyuqliklarni bug‘latish va qaynatish natijasida hosil bo‘lishi mumkin. Suyuqliklarning yuzasidagi qatlam istalgan haroratlardagi bug‘ chiqishi bug‘lanish deb ataladi. Bug‘lanish tezligi suyuqlikning turiga, harakteristikalariga va unga ta’sir qiladigan haroratga bog‘liq bo‘ladi. Bug‘lanish jarayoni – bu molekulalarning suyuqlik sirtidagi kushni molekulalarning tortish kuchini engib suyuqlikdan tashqariga chiqib ketish xodisasidir. Harorat oshishi bilan bug‘lanish tezligi ortadi. Bug‘lanish jarayonida haroratning oshib borishi natijasida, uning tezligi suyuqlikning hamma qatlamlarida ortib ketadi va qaynash jarayoni sodir bo‘ladi. Bunga teskari jarayon esa, ya’ni bug‘larning past haroratlarda suyuqliklarga qaytib tushishi bug‘ kondensatsiya deb ataladi. Agar bug‘lanish tezligi kondensatsiya tezligi bilan tenglashsa bunda sistemada dinamik tezlanish hosil bo‘ladi. Bug‘ maksimal zichlikga ega bo‘lib, to‘yingan bug‘ deb ataladi. SHuning uchun xam ko‘pincha qaynash harorati – to‘yinish harorati va qaynash bosimi – to‘yinish bosimi deb ataladi. Bug‘ va suyuqlik bir – biriga aylanishi suyuqlikning barcha molekulalari bug‘ xolatiga o‘tmaguncha davom etaveradi. Bunga to‘yingan bug‘ xolati to‘g‘ri keladi. To‘liq bog‘lanmagan suyuqlik bug‘i nam xolatdagi to‘yingan bug‘ deb ataladi. Agar bir xil bosimda bug‘ harorati to‘yingan bug‘ haroratidan yuqori bo‘lsa qaynoq bug‘ deb ataladi. PV diagrammasida bug‘ hosil bo‘lish jarayoni ilovadakeltirilgan. Silindrda porshen yordami bilan doimiy bosimda 1 kg suv 0 ºS haroratda joylashgan bo‘lsin. Bunda suv siqilmagan xolatda deb hisoblaymiz, shuning uchun bosim ortsa xam suv xajmi o‘zgarmas deb qabul qilinadi. Suvni qizdirish jarayonida harorat oshib boradi, xajm kengayadi, bug‘ harorati bilan tenglashgandan keyin bug‘lanish boshlanadi. Qaynoq bug‘ hosil bo‘lish jarayoni ichiga 3 ta fizik jarayonni oladi. 1. Suyuqlikni to‘yinish haroratigacha qizdirish. 2. To‘yinish haroratida bug‘lanish. 3. Kaynoq bug‘larning harorat oshishi natijasida paydo bo‘lishi. - siqilmagan suyuqlik xajmi. - qaynayotgan suyuqlik xajmi. - to‘yingan bug‘ xajmi. - mos ravishda suyuqlik qaynashi. - to‘yingan bug‘. dan keyin – qaynoq bug‘. Bosim bo‘lsa, bo‘ladi. - qaynayotgan suyuqlik xajmi kengayadi. - to‘yingan bug‘ xajmi kamayadi, chunki bug‘ hosil bo‘lish jarayoni bosim ortishi bilan tezlashadi. Bundan kelib chiqadiki a1v1s1d1 chiziq – suvning 0 ºS haroratdagi xolati, lekin bunda suv siqilmagan. a2v2s2d2 chiziq pastki chegara deyilib u suv bilan to‘yingan bug‘ni bir - biridan ajratadi. a3v3s3d3 chiziq yuqori chegara deyilib u to‘yingan bug‘ bilan qaynoq bug‘ni bir - biridan ajratadi. Ikkita egri chiziqning kesishgan nuqtasi K kritik nuqta hisoblanadi va bug‘ va suyuqlikning bir - biridan farqi yo‘q bo‘lgan xolatni ifodalaydi. Kritik nuqtadagi haroratda gaz suyuqlikka aylanmaydi. Gaz xolatining asosiy ko‘rsatkichlari Ideal gaz xolati tenglamasi. Ideal gazlar xolatining o‘zgarish jarayonlari. Gaz xolatining asosiy ko‘rsatkichlariga: bosim, harorat va solishtirma xajm kiradi. Bosim. Bosim deb, jism yuzasi birligiga ta’sir qiluvchi kuchga asoslanadi. Gaz solingan idish yuzasiza behisob gaz molekulalarini o‘rtacha kuch ta’siriga gaz bosimi deyiladi. Gaz molekulalari har doim harakatda bo‘lib, idish yuzasiga uriladi. Texnikada absolyut bosim , ortiqcha bosim va vakuum mav’jud. Absolyut bosimda gazga ta’sir qiluvchi to‘liq bosim tushuniladi. Ortiqcha bosim – absolyut bosimi va atmosfera bosimi ayirmasidir. Suyuqlik va atmosfera havosi bilan to‘ldirilgan nay (1-rasm). Agar naydagi bosim atmosfera bosimidan yuqori bo‘lsa (1 a-rasm), nayning o‘ng tomonidagi suyuqlik chap tomondagiga nisbatan yuqoriroq ko‘tariladi. Idishdagi bosim atmosfera havosi bosimi va suyuqliq satxi balandligi bosimi yordamida tenglashtirilib turiladi. Demak, idish xam o‘ng, xam chap naylari kesimida suyuqlikka bo‘ladigan bosim bir xil, demak, bu erda, - idishdagi gazning absolyut (to‘liq) bosimi; - barometr bo‘yicha atmosfera bosimi; - o‘lchash nuqtasidagi erkin tushish tezligi; - suyuqlik naychasi balandligi; - balandlikdagi suyuqlik bosimi; va bosimlari birliklarida ifodalangan bu bosim ortiqcha bosim bo‘lib hisoblanadi. Demak, (9) Bu erdan Agar suyuqlikdagi bosim atmosfera bosimidan past bo‘lsa, suyuqlik satxi chap nayda balandroq bo‘ladi(1b-rasm) va o‘lchanadigan muxit vakuumga ega bo‘ladi: (11) yoki Atmosfera bosimidan baland gaz bosimini o‘lchash uchun ishlatiladigan asbob –uskunalar manometr deb ataladi va atmosfera bosimidan baland ortiqcha bosimni ko‘rsatadi. Amaliyotda ortiqcha bosim manometrik bosim deb ataladi. Atmosfera bosimidan past bosimlarni o‘lchashda vakuum o‘lchagichlardan foydalaniladi, bu asbob atmosfera bosimidan past gaz bosimini ko‘rsatadi. Harorat – jismni issiqlik xolatini tavsiflovchi ko‘rsatkich. Jism harorati molekulalarni betartib harakatini o‘lchab, harorati baland jismni harorati past jismga issiqlik uzatish yo‘lini belgilaydi. Issiqlik texnikasida ikkita harorat turidan foydalanish mumkin: Kelvin termodinamik haroratni(belgilanishi - T) va Selsiy harorati (belgilanishi - t) Solishtirma xajm. Molekulyar - kinetik nazariya egallaydigan xajm tushunchasini belgilaydi, bu fazoda gaz molekulalari harakatlanadi. Gaz xajmi metr kubda o‘lchanadi. Gaz mikdori kilogrammda ifodalanadigan vazni bilan belgilangan. Solishtirma xajm deb, gaz vazni xajmi birligiga aytiladi. yani bu erda - gazni to‘lik xajmi, m; - gaz vazni, kg. Teskari kattalik, zichlik bo‘lib hisoblanadi, 1 xajmdagi modda mikdorini bildiradi; Ideal gaz deganda shunday gaz tushuniladiki, uni o‘rganishda molekulalar va ularning xajmi o‘rtasidagi o‘zaro ta’sir kuchlarini inobatga olmasa xam bo‘ladi. Issiqlik texnikasida bunday gazlar – kislorod, vodorod, azot, ya’ni xavodir. Klayperon tomonidan olingan ideal gaz xolati tenglamasi quyidagi ko‘rinishga ega. Bu erda - gazni absolyut bosimi, Pa - solishtirma xajm, - gazli doimiy, 1 kg gazga keltirilgan va har bir gaz uchun o‘zining qiymatiga ega. Gazli doimiyning o‘lchami ; - termodinamik temperatura, K. (15) tenglama 1 kg gaz xolati tenglamasi deyiladi. Ikkala jismni ga ko‘paytirib, ni hisobga olib, gazni istalgan miqdori xolati uchun quyidagi tenglama olinadi: Agar (16) tenglamadagi ni xajmga almashtirilsa, molekulyar vazn , 1 kmol gaz uchun xolat tenglamasini olamiz: Bunday ko‘rinishdagi tenglama birinchi marta D. I. Mendeleev tomonidan olingan. Bu tenglamadan 1 kmolga gazga doir universal gaz doimiysi aniqlanadi: Fizikadan ma’lumki, me’yoriy fizikaviy shartlarda, ya’ni va bosim (760 mm 1 kmol har qanday ideal gazi hajmi 22,4146 ga teng (Avagadro qrnuni)). Hajm, bosim, harorat sonli qiymatlarini tenglamaga qo‘yib, universal gaz doimiysini olamiz. ; 1 kg ixtiyoriy gazga doir gaz doimiysi Gaz doimiysi qiymatini maxsus adabiyotlarda keltirilgan jadvallardan olinadi yoki hisoblab topiladi. Download 2.88 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|