Statsionar bo‘lmagan rejimda issiqlik o‘tkazuvchanlik

Mustaqil ish

Mavzu: “Statsionar bo‘lmagan rejimda issiqlik o‘tkazuvchanlik “

Bajardi : Olimjonov .A

Reja :
Nazariy ma’lumot
Statsionar bo'lmagan issiqlik o'tkazuvchanligi. Umumiy holat. Jarayon tavsifi.
Statsionar bo'lmagan issiqlik o'tkazuvchanligi muammolarini hal qilish.
Foydalanilgan adabiyotlar


Statsionar rejimdan farqli o'laroq, nostatsionar rejimda harorat maydoni vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. Statsionar bo'lmagan rejimda uzatiladigan issiqlik miqdori ham o'zgaradi va shuning uchun statsionar bo'lmagan issiqlik jarayoni doimo jismlarni isitish yoki sovutish hodisalari bilan bog'liq.
Jismlarni isitish va sovutish hisob-kitoblari ko'pincha texnologiyaning turli sohalarida ko'rib chiqilishi kerak. Bu muammo, masalan, isitish tizimlarining notekis ishlashi bilan bog'liq bo'lgan xonaning devorlarini isitish yoki sovutish paytida, isitish pechlarida har xil turdagi materiallar va mahsulotlarni issiqlik bilan ishlov berish paytida yuzaga keladi. Bunday holda, asosiy ish rejimi statsionar bo'lib, unda materialni kerakli haroratgacha qizdirish uchun sarflanishi kerak bo'lgan vaqt yoki mahsulot ma'lum vaqt davomida isitiladigan harorat aniqlanadi. Sanoatda statsionar bo'lmagan issiqlik almashinuvi materiallar va mahsulotlarni isitish yoki sovutish bilan bog'liq bo'lgan barcha jarayonlarga, shuningdek, issiqlik moslamalarini ishga tushirish paytida to'siqlarni isitish, o'choq pechlarini astarlash, trolleybuslarni etkazib berish orqali issiqlikni to'plashda sodir bo'ladigan jarayonlar bilan birga keladi.
Statsionar bo'lmagan rejimda issiqlikning tarqalishi muammosi, umumiy holatda, uning katta murakkabligi tufayli analitik tarzda hal etilmaydi. Ya'ni, bir vaqtning o'zida differensial issiqlik tenglamasini ham, mos keladigan yagonalik shartlarini ham qanoatlantiradigan t = f (x, y, z, T) funksiyani topish mumkin emas. Darhaqiqat, umumiy holatda, jismdagi issiqlik harakati barcha uchta koordinata o'qi bo'ylab sodir bo'lishi mumkin.
Bu tenglamani yechish uchun integrallash konstantalarini topish kerak va buning uchun bu masalaning chegaraviy shartlarini bilish kerak. Bu shartlar vaqtinchalik va fazoviy (cheklovchi) ga bo'linadi. Vaqtinchalik chegara shartlari jismdagi boshlang'ich harorat taqsimotini ta'minlaydi va T = 0 vaqtini bildiradi. Fazoviy chegara sharoitlari muhitni cheklaydigan sirtlarni nazarda tutadi. Ushbu shartlarni quyidagicha belgilash mumkin:
1) haroratning jism yuzasida taqsimlanishi va uning vaqt bo'yicha o'zgarishi berilgan. Amalda, bu kamdan-kam uchraydi;
2) sirtdan o'tadigan issiqlik oqimining qiymati va uning vaqt ichida o'zgarishi berilgan. Furye qonuniga ko'ra, q =-À dt / dn, ya'ni teginish chizig'ining sirt bilan kesishgan nuqtasida harorat egri chizig'iga moyillik burchagi ma'lum. Jism sirtining harorati noma'lum;
3) jismning sirtini o'rab turgan muhitning harorati t₀ va muhit bilan sirt orasidagi issiqlik uzatish koeffitsienti a berilgan. Bu usul amaliyotda eng keng tarqalgan. Matematik jihatdan u Furye qonunlari va Nyuton-Rixman ni solishtirish natijasida olinadigan formula bilan yoziladi. Tenglamani yechish natijasida bir vaqtning o‘zida quyidagini qanoatlantiradigan shunday funksiya topilishi kerak. bu tenglama va chegara shartlari.Tenglamaning yechimi Furye qatori yordamida topiladi. Turli chegaraviy shartlar uchun natijalar har xil, lekin yechish metodologiyasi asosan bir xil.
Differensial issiqlik tenglamasining analitik yechimi faqat bir qator soddalashtirilgan ayrim individual masalalar uchun mumkin. Xususan, eng katta amaliy ahamiyatga ega bo'lgan muammolar orasida cheksiz tekis devor, cheksiz uzunlikdagi dumaloq silindr va to'p uchun yechim mavjud. Texnik maqsadlarda, ko'p hollarda, biz faqat bitta X yo'nalishi bo'yicha jarayonning borishini ko'rib chiqish bilan cheklanishimiz mumkin.
Bio Vee mezoni - bu jismning ichidan uning yuzasiga issiqlik o'tkazuvchanligi intensivligi bilan solishtirganda, a jismning yuzasidan issiqlik uzatish intensivligining miqdoriy o'lchovidir (devorning issiqlik o'tkazuvchanligi X / ô).
Issiqlik o'tkazuvchanligi nazariyasining har qanday muammosini hal qilishda Biot mezonining qiymati katta ahamiyatga ega. Haqiqatan ham, agar V << 1 bo'lsa, u holda jismning yuzasidan issiqlik uzatish yoki devorning katta issiqlik o'tkazuvchanligi. Ikkala holatda ham, bu devor ichidagi harorat farqi kichik ekanligini va haroratni jismning butun kesimida bir xil deb hisoblash mumkinligini anglatadi. Tabiiyki, bunday taxmin statsionar issiqlik o'tkazuvchanligi muammosini hal qilishni sezilarli darajada osonlashtiradi. Vi >> 1 mezonining qiymati bilan oldingi holatga qarama-qarshi vaziyat yuzaga keladi va tenglamaga ko'ra, jismning sirt harorati atrof-muhit haroratiga deyarli teng bo'lishini ta'kidlash mumkin (farq t). -tcep juda kichik), va butun jarayon asosan issiqlik o'tkazuvchanligi hodisasiga bog'liq. Oraliq holat, U ~ 1 bo'lganda, eng qiyin, shuning uchun bu holda muammoni hal qilishni soddalashtirish mumkin emas.
Devorni isitish yoki sovutish paytida haroratni aniqlash uchun hisob-kitoblarni tezlashtirish uchun amalda ular odatda grafik-analitik usuldan foydalanadilar, uning mohiyati tenglamadan foydalanishdir.
B va Fo mezonlariga qarab funktsiyaning qiymati grafik tarzda aniqlanadi, buning uchun siz avval ushbu mezonlarning faqat raqamli qiymatlarini topishingiz kerak. Grafiklar odatda Vi va Fo mezonlaridagi o'zgarishlarning keng doirasini qamrab oladi, shuning uchun sovutish yoki isitishning deyarli barcha mumkin bo'lgan holatlari ularning yordami bilan hisoblanishi mumkin.