Reja: Konvektiv issiqlik almashuvi yoki issiqlik berish

Mavzu:Yassi yuzada issiqlik beruvchanlik.
Reja:
1.Konvektiv issiqlik almashuvi yoki issiqlik berish.
2.Bir qatlamli yassi devor orqali issiqlik uzatilishi.
3.Ko`p qatlamli yassi devor orqali issiqlik uzatilishi.

Konvektiv issiqlik almashuvi yoki issiqlik berish deb, qattiq jism bilan suyuqlik yoki gazlar orasidagi issiqlik almashuviga aytiladi. Konvektiv issiqlik almashuvi bir vaqtning o ‘zida ikki usul: konveksiya va issiqlik o'tkazuvchanlik yo‘li bilan amalga oshiriladi. Bunda issiqlik tarqalishi harakatlanuvchi muhitga (suyuqlik yoki gazga) uzluksiz bog‘Iiqdir. Issiqlik berish jadalligi ko‘p hollarda issiqlik tashuvchining issiqlik berish yuzasiga nisbatan harakat tezligiga bog‘liq bo‘ladi. Issiqlik tashuvchining harakati erkin yoki majburiy bo‘lishi mumkin. Erkin harakatlanish yoki erkin konveksiya deganda tizimda suyuqlik yoki gazning tashqi jihatdan bir xil bo‘lmagan massaviy kuchlar maydoni (gravitatsion, magnit, elektryoki inersiya maydonlari kuchlari) ta’siridagi harakati tushuniladi. Majburiy harakat yoki majburiy konveksiya tizim chegaralariga qo‘yilgan tashqi yuza kuchlari yoki tizim ichidagi suyuqlikka quyilgan massaviy kuchlarning bir xil maydoni; suyuqlikka tizim dan tashqari berilgan kinetik energiya hisobiga yuzaga keluvchi harakat hisoblanadi. Issiqlik tarqalishining umurniy jarayonida odatda uchala usul — issiqlik o‘tkazuvchanlik, konveksiya va nurlanish yo‘li bilan issiqlik almashishi bir vaqtda sodir bo‘ladi. Uchala usulning amalga oshishi turlicha bo‘lishi mumkin. Bunda issiqlik almashish sharoitiga qarab bir usul boshqa usulga nisbatan ustunlik qilishi mumkin.

Konveksiya va nurlanish usulida issiqlik almashishining birgalikdagi harakati natijasida devor va gaz oqimining nurlanishi bilan issiqlik tarqalish jarayoni sodir bo‘ladi. Issiqlik nurlanuvchi gaz oqimi va devor orasida tarqalish jarayoni konveksiya va nurlanish orqali issiqlik almashining birgalikda ta’siri natijasida solishtirma issiqlik oqimi sodir bo‘ladi — bu qo‘sh issiqlik almashuvi deyiladi:
q = qk + qn ; q = (a k+ a n)(ts - U (255)
bu yerda: qk— konveksiya orqali berilgan issiqlik miqdori, V t/m 2;
qn — nurlanish orqali berilgan issiqlik miqdori. V t/m 2;
a k — konveksiya yo‘li bilan berilgan issiqlik miqdorini hisobga oluvchi issiqlik berish koeffitsienti, Vt/m2 K;
a n~ nurlanish orqali berilgan issiqlik miqdorini hisobga oluvchi issiqlik berish koeffitsienti, Vt/m2 K.
Bir muhitdan (suyuqlik yoki gaz) ikkinchi muhitga issiqlikning bir qatlamli yoki ko'p qatlamli qattiq devor orqali o ‘tishi issiqlik uzatilishi deyiladi. Qalinligi 8 va sirt yuzasi 1 m2 b o ‘lgan bir qatlamli devorning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsienti X (Vt/mK), muhit haroratlari tsl va ts2 hamda ikkala tomonining a, va a 2 issiqlik berish koeffitsientlari berilgan (59-rasm).

Issiq muhitdan devorga issiqlik konveksiya orqali o‘tadi:
q=a(t_k-t_d)
devordan issiqlik o`tkazuvchanlik orqali o`tadi:
q= (t_d1-t_d2)
devordan muhitga konveksiya orqali o`tadi:
q=a₂(t_d1-t_k2)
Bu ifodalarni haroratlar farqi orqali ifodalab, keyin q o ‘shib issiqlik uzatish tenglamasini hosil qilamiz:

bu yerda k-issiqlik uzatish koeffitsiyenti:

Issiqlik uzatish koeffitsienti son jihatdan vaqt birligi ichida birlik yuzadagi haroratlar farqi 1°C ga teng bo‘lganda o'tgan issiqlik miqdoriga teng. Issiqlik uzatish koeffitsientiga teskari bo'lgan kattalik issiqlik uzatilishining to ‘liq termik qarshiligi deyiladi.

Ko'p qatlamli yassi devor orqali o'tayotgan issiqlik oqimining zichligi (masalan, uch qatlamli devor):

bu yerda:

F (m²) sirtga ega bo`lgan yassi devor orqali o`tgan issiqlik oqimi Q ga teng: Q=q*F=k*Δt*F Vt
Devor qatlamlari orasidagi haroratlar quyidagicha topiladi:
t_∂1=t_c1-q*1/a1
t_∂2=t_c1-q*(1/a1+ δ₁/ λ₁)
t_∂3(i=1)=t_c1-q*(1/a1+∑ⁿ_i=1δ₁/λ₁)

Xulosa.
Konvektiv issiqlik almashuvi ko‘p o ‘zgaruvchanli va bir ma’noli differensial tenglamalar bilan izohlanadi. Issiqlik berish koeffitsientini analitik hisoblash, tenglamalarni yechish juda ko‘p qiyinchiliklarga olib keladi. Shuning uchun o‘xshashlik nazariyasiga asoslanib, issiqlik berish koeffitsientini tajriba yo‘li bilan aniqlash katta ahamiyatga ega. 0‘xshashlik nazariyasi tajriba qurilmalarida olingan natijalarni boshqa shunga o‘xshash hodisalarga tatbiq etish mumkinligini, ya’ni jarayonlar o'xshashligini aniqlashga imkon beradi.
Foydalanilgan adabiyotlar.
1. Issiqlik texnikasi: o'quv qo‘llanma/ R.A. Zohidov, M.M. Alimova, Sh.S. Mavjudova; 0 ‘zbekiston Respublikasi Oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi. — Toshkent: « 0 ‘zbekiston faylasuflari milliy jamiyati» nashriyoti, 2010. - 200 b.
2. А. С. Шибеко, М. А. Рутковский “ Строительная теплофизика и теплотехнические измерения”