Ю кулбеков Гулистон. СЎз боши

Мавзу режаси.

1. 
   Конвектив иссиқлик алиашинуви.
   

2. Нурланиб иссиқлик алмашинуви.


Мавзу бўйича таянч тушунчалар.

иссиқлик бериш, иссиқлик бериш коэфффиценти, иссиклитк бериш юзаси, конвекция, ёруғлик нурлари, иссиқлик нурлари.

1-асосий савол. Конвектив иссиқлик алмашинуви. .


Ўқитувчининг мақсади.
Талабаларга конвектив иссиқлик алмашинуви тўғрисида тушунча бериш.


Идентив ўкув мақсадлари.

1. 
   Иссиқлик бериш жараёни тўғрисида тушунча ҳосил қилиш.
   

2. Иссиқлик бериш коэффициенти хакида тушунчага эга бўлиш..


1-асосий саволнинг баёни.

Одатда суюк ва газсимон иссиқлик элтувчилар каттик таналарга текканда кизийди ёки совуйди. Масалан, печка трубаларидан чикаётган газ тутунлари ўзини иссиклигини кизитилаетган загатовкага, буғ қозонларида ичида исиётганва кайнаётган сувли трубаларга берилади, хонадаги ҳаво иситувчи жиҳозлар билан кизийди.

Каттик жисм юзаси билан суюқлик орасидаги иссиқлик алмашиниш жараёнини иссиқлик бериш деб аталади.
Иссиқлик ўтказган тана юзасини-иссиқлик алмашиниш юзаси ёки иссиқлик берувчи юза деб аталади.
Ньютон-Риҳман қонунига биноан иссиқлик бериш жараёнидаги иссиқлик окими иссиқлик алмашиниш юзаси «F майдонига ва юза ҳарорати t_c билан суюқлик ҳарорати «t_ж» фаркига пропорционал боғлангандир, яьни


Q = F| t_c - t_ж |

32-расм. Табиий конвекцияда иссиқлик таркатувчи сирт юзасига перпендикуляр холатда иссиқлик элтувчи тезлиги ва температурасининг таксимоти

Иссиқлик бериш жараёни, иссиқлик окимининг йўналишига боғлиқ бўлмаган ҳолда (девордаги суюқлик ёки тескари) унинг миқдори мусбат деб кабул қилинади. Шунинг учун tc - tж фаркини абсолют миқдор бўйича олинади, яьни каттасидан кичигини айрилади

Пропорционаллик коэффиценти  иссиқлик бериш коэфффиценти деб аталади. Унинг ўлчов бирлиги Вт / (м²к)  -иссиқлик бериш жараёнининг интенсивлигини ҳарактерлайди. Унинг миқдори ушбу ифода билан аниқланади

Иссиқлик узатиш коэффиценти  иссиқлик алмашиниш юзасининг ҳар хил нуқталарида ҳар хил бўлиши мумкин. Бундай ҳолларда локал (махаллий) иссиқлик бериш коэффициенти тушунчаси киритилади. Ҳисоблашларни содддалаштириш мақсадида юзалар бўйича ўртача иссиқлик бериш коэффицентидан фойдаланилади.
Юқоридаги формула бўйича иссиқлик бериш коэффициенти экспериментал шароитларда ҳисобланади, яъни ҳамма колган миқдорлар аниқ бўлганда. Ҳисоблашда  нинг кийматини аниқлаш кийиндир, чунки у бир катор омилларга: суюқликнинг физик хусусиятига (зичлигига, ковушкоклигига, иссиқлик сигимига, иссиқлик ўтказувчанлигига), юзанинг шаклига ва улчамига муҳит ҳаракати пайдо бўлишининг табиатига, ҳаракат тезлигига боғлиқдир.
Иссиқлик бериш коффициентининг миқдорига иссиқлик алмашиниш юзаси олдидаги суюқликнинг оким шароити хал килувчи таъсир килади. Ҳаракатни пайдо бўлиши ҳарактери жиҳатидан икки хил ҳаракатини фарк қилинади: эркин ва мажбурий.
Эркин ҳаракат оғирлик куч таъсири остида бўлган кизиган ва совук суюқлик заррачаларининг зичлигини фарки натижасида рўй беради. Буни табиий конвекция ҳам деб юритлади ва суюқлик турига, ҳарорат фаркига, ҳамда жараён кечаётган жой ҳажмига боғлиқдир.
Мажбурий ҳаракат насос, вентилятор, шамол таъсири остида рўй беради. Умумий ҳолларда мажбурий ҳаракат билан бир вақтни ўзида эркин ҳаракат ҳам пайдо бўлиши мумкин.
Эркин ҳаракатни нисбий таъсири ҳароратлар фарки канча катта бўлса ва мажбурий ҳаракатни тезлиги канчалик кичик бўлса шунча катта бўлади.
Суюқликларни ҳаракати ламинар ва турбулент ҳарактерга эга бўлиши мумкин. Ламинар режимда суюқлик заррачалари катламлар бўйича аралашмасдан ҳаракатланади.
Турбулент режим суюқликнинг ҳамма катламларини тўхтовсиз аралашиши билан характерланади. Ламинар режимдан турбулент режимга ўтиш Рейнольдс сони деб аталувчи улчамсиз критик улчам билан аниқланади.

Бу ерда  - суюқликни ҳаракатланиш тезлиги:
 - суюқликни кинематик ковушкоклиги:
l - каналнинг ҳарактерли ўлчами:
R_e2300 бўлса суюқликни трубадаги ҳарактери ламинар, R_e10000 бўлса турбулент бўлади. Ихтиёрий диаметрли трубада ихтиёрий суюқликни ламинар режимдан турбулент режимига ўтишини аниқловчи критик тезлик ушбу муносабатдан топиши мумкин:

бу ерда  - суюқликни зичлиги; d - труба диаметри.
Ҳар бир режимдаги суюқликни заррачаларини ҳаракатида каттик юзага тўғридан - тўғри тегиб турган жойда улар ёпишиб туради. Натижада суйри юзага якин жойда ковушкоклик кучи таъсири остида суюқликнинг юпқа тормозланган катлами ҳосил бўлади.
Суюқликнинг тормозланган бу катлами гидродинамик чегаравий катлам деган ном олган.

33-расм. Чегара катламни ҳосил бўлиши (а) ва махаллий иссиқлик узатиш коэффицентини таксимланиши (б)

Иккинчи чизмада ясси юзани доимий тезликдаги о суюқлик окими узунасига ёнидан окиб ўтганда гидродинамик чегаравий катлам кўрсатилган.

Бу катлам калинлиги "" окимнинг бўйича катталашиб боради, чунки ковушкокликни таъсири ҳаракати бориши билан бўзилмаган окимга кўпрок таркала боради, х-нинг кичик миқдорларида чегаравий катламларда ламинар оким рўй беради. Секин- аста бу турбулент окимига ўтади. Аммо турбулент оким бўлганда ҳам чегаравий катламда девор якинида жуда юпқа суюқлик катлами ламинар окимга эга бўлади. Бу катламни ёпишкок катлам ёки ламинар катлам ости дейилади.

Гидродинамик катлам тушунчасига ўхшаш иссиқлик чегаравий катлами тушунчаси ҳам мавжуд. Бу тушунчага биноан каттик юзага якин жойда, суюқликни ҳарорат девор ҳароратидан t_c танасидан нарирокдаги суюқлик ҳароратига t_ж ўзгаради. Умумий ҳолларда гидродинамик ва иссиқлик "" чегаравий катламларнинг калинлигига пропорционалдир.