Urganch davlat universiteti texnika fakulteti

Konvektiv issiqlik almashinishning kriterial tenglamasi.

Amalda uchraydigan ko‘pgina protsesslarga (18.5) va (18.6) tenglamalarni tatbiq qilib bo‘lmaydi. SHu sababdan bu tenglamalar hisoblash texnikasida ishlatilmaydi. Hisoblash ishlarida (18.5) va (18.6) ifodalarni o‘xshashlik nazariyasi bilan qayta ishlash natijasida olingan kriterial tenglamalar keng ishlatiladi.

Konvektiv issiqlik almashinishning kriterial tenglamasi umumiy holda quyidagi ko‘rinishga ega:

Nu  f (Re,Gr, Pr, F₀ ) ;

73

Nu  ^_^{ l} - Nuselt kriteriysi: α-issiqlik berish koeffitsienti; l-
aniqlovchi geometrik o‘lcham; λ-muhitning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsienti. Nuselt kriteriysi asosiy aniqlovchi kriteriy bo‘lib, devor va oqim chegarasidagi issiqlikning o‘tish tezligini ifodalaydi.

Re 	  l  		  l	- Reynolds kriteriysi: ω-oqimning tezligi; ρ-
			v

muhitning zichligi; μ, v – muhitning dinamik va kinematik qovushoqlik koeffitsientlari. Reynolds kriteriysi oqimdagi inersiya va ishqalanish kuchlarining nisbatini aniqlaydi.

Gr 	gl^3	  t - Grasgof kriteriysi; g- erkin tushish tezlanishi; β –
	v^2

hajmiy kengayish koeffitsienti; Δt – ―issiq va ―sovuq suyuqlik temperaturalari farqi. Grasgof kriteriysi erkin konveksiya paytida ―issiq va ―sovuq suyuqlik zichliklarining farqi ta’sirida hosil bo‘lgan oqimning gidrodinamik rejimini ifodalaydi.

Pr  ^c_^  _a^v - Prandtl kriteriysi: s- solishtirma issiqlik sig‘imi; a-
temperatura o‘tkazuvchanlik koeffitsienti. Prandtl kriteriysi suyuqlikning qovushoqlik va temperatura o‘tkazuvchanlik xossalarining nisbatini ifoda qiladi.

F 	a 	- Fure kriteriysi: τ- protsessning davomliligi. Fure
0	l ^2

kriteriysi noturg‘un issiqlik protsesslarida temperatura maydonining o‘zgarish tezligi, muhitning o‘lchami va fizik kattaliklari o‘rtasidagi bog‘liqliklarni belgilaydi.

Issiqlik almashinishning aniq hollari ko‘rilganda (18.7) kriterial tenglama ancha soddalashadi. Masalan, turg‘un protsesslar uchun (18.7) tenglamadan Fure kriteriysi qisqartiriladi. U holda:

Nu  f (Re,Gr, Pr) .

74

Suyuqlik oqimi majburiy harakat qilgan paytda kriterial tenglamadagi Grasgof kriteriysi hisobga olinmay. Bunda konvektiv issiqlik almashinishning kriterial tenglamasi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:


Nu  f (Re, Pr) .

Suyuqlikning erkin harakati paytida Reynolds kriteriysi qisqartiriladi. U holda kriterial tenglama quyidagi ko‘rinishni oladi:

Nu  f (Gr, Pr)

Issiqlik almashinish protsessining aniq hollari hal qilinganda tegishli kriterial tenglamalar yordamida Nuselt kriteriysining qiymati topiladi. So‘ngra Nuselt kriteriysining tenglamasi orqali issiqlik berish koeffitsienti α aniqlanadi:

• 
  _ Nu   _. l