Tekis bir va kop qatlamli devorning issiqlik oqimini aniqlash Reja: Asosiy tushunchalar

4.4. Sharsimon devor orqali issiqlik uzatish

Statsionar tartibda va chegara shartlarining uchinchi turida quyidagilar ma’lum bo‘lsin: sharning ichki diametri d₁, tashqi diametri d₂, shar ichidagi issiq manba temperaturasi t₁ va sovuq manba temperaturasi t₂, issiq muhitdan shar ichki sirtiga issiqlik berish koeffitsienti ₁ va sharning tashqi sirtidan atrof muhitga issiqlik berish koeffitsienti ₂ bo‘lsin.

Statsionar holda barcha izotermik sirtlar uchun issiqlik oqimi o‘zgrmas bo‘ladi:

Bu tenglamalarni temperaturalar farqiga nisbatan yechib va hadma-had qo‘shib issiqlik oqimini qiymatini topamiz:

yoki
(58)

Bu yerda k_sh sharsimon devorning issiqlik uzatish koeffitsienti bo‘lib, uning birligi, Vt/grad

(59)

k_sh ga teskari bo‘lgan bo‘lgan kattalikka sharsimon devorning termik qarshiligi deb aytiladi:

(60)

4.5.Qovurg‘asimon devor orqali issiqlik uzatish

Agar devorning bir tomoni issiqlik berish koeffitsenti yuqori bo‘lgan suyuqlik bilan yuvib turilsa, ikkinchi tomoni esa issiqlik berish koeffitsenti kichik bo‘lgan gaz bilan yuvib turilsa, u holda issiqlik berishning termik qarshiliklarini tekislash uchun qovurg‘asimon sirtlar qo‘llaniladi. Devorni qovurg‘alash uning issiqlik almashininish yuzasini orttiradi va natijada issiqlik uzatishining termik qarshiligi kamayib, issiqlik oqimi ortadi.

10-rasm


10-rasmda qovurg‘asimon devor orqali issiqlik uzatilishining sxemasi tasvirlangan.
Bu devorning silliq tomoni yueasi S₁, qovurg‘asimon tomonining yuzasi S₂, devorni yuvib o‘tayotgan suyuqliklar temperaturasi t`<sub>c</sub> va t``<sub>c</sub> (t`_c > t``_c) issiqlik berish koeffitsentlari ₁ va ₂ (₂<<₁), devor sirti temperaturalari t₂ va t₁, devorning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsenti  va qalinligi  bo‘lsin.
Bu devor orqali issiqlik uzatishni quyidagi tenglamalar bilan ifodalanishi mumkin.

Q=₁S₁(t`_c - t₁):

Q =

Yuqoridagi tenglamalarni temperatura o‘zgarishlariga nisbatan yechib va xadma-xad qo‘shib quyidagiga ega bo‘lamiz:

bu yerda Kp- qovurg‘asimon devorning issiqlik uzatish koeffitsenti

issiqlik oqimining zichligi devorning silliq sirti birligi q₁ ga va qovurg‘asimon sirti birligi q₂ ga nisbatan aniqlanadi.

bu yerda k₁- qovurg‘asimon devorning silliq sirtiga nisbatan olingan issiqlik uzatish koeffitsenti:

va (64)

bu yerda k₂ devorning qovurg‘asimon sirtiga nisbatan olingan issiqlik uzatish koeffitsenti:

S₂/ S₁ nisbatga qovurg‘alanish koeffitsenti deyiladi. Yuqoridagi formulalarni taqriban keltirib chiqardik, chunki ularni keltirib chiqarishda t₂ va ₂ larni qovurg‘asimon sirt bo‘ylab o‘zgarmas deb oldik. Aslida qovurg‘aning cho‘qqi qismi asosiga qaraganda sovuqroq bo‘ladi va demak, ₂ qovurg‘asimon sirt bo‘ylab turlicha bo‘ladi.

Tashqi tomoni qovurg‘alangan quvur uchun (64) formulani quyidagicha yozish mumkin:
q_t=k_t(t₁-t₂) (65)
va
(66)

bu yerda d₁ - quvurning ichki diametri; d₂ – quvurning tashqi diametri.

Qovurg‘asimon sirtlar issiqlik berishni jadallashtirish maqsadida texnikada keng qo‘llaniladi. Masalan, isitish asboblarining asosan tashqi sirtlari qovurg‘alanadi, chunki devordan havoga issiqlik berish koeffitsenti (₂=12-60Vt/(m²K)) issiq suvdan devorga issiqlik berish koeffitsenti (₂=2500-6000Vt/(m²K)) dan ancha kichik.