Юқори ҳароратли Технологик жараёнлар ва қурилмалар ўбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги томонидан «Иссиқлик энергетикаси»

2.9.Ю.ҲҚ да металлни узгарувчан ҳароратда қиздиришни ҳисоблаш.

Саноат печларининг купчилигида газларнинг ҳарорати ишчи бушлиқда ҳаракатланиши давомида узгариб туради (2.7-расм). Шу пайтнинг узида қиздирилаётган материалнинг ҳарорати ҳам узгаради; одатда, материал газларга нисбатан қарама-қарши йуналишда ҳаракатланади.

Радиацион-конвектив қиздириш масаласининг аналитик ечимини юпқа пулат тасмани қиздириш мисолида куриб чиқамиз.



2.7-расм. Қарама -қарши оқимли печда “юпқа” буюмларни қиздириш схемаси.
1 ва 2 - газларнинг ва юпқа материалнинг ҳаракат йўналишлари; 3- мутлақ иссиқлик қопламаси.
Материалнинг қалинлиги катта булмагани учун унинг кундаланг кесимидаги ҳароратлар фарқи жуда кичик булади ва ташқи иссиқлик алмашуви ҳал қилувчи аҳамиятга эга булади. Турғун булмаган иссиқлик узатилиши назариясидан маълумки, бу ҳолат қуйидаги шарт бажарилганда мавжуд булиши мумкин:
Bi. И
—— + ——  1 (2-44)
0,25 0,1

Қиздирилаётган тасма билан иссиқ газларнинг ҳарорати жуда кам узгарадиган печнинг чексиз кичик узунликка эга булган бир булаги учун радиацион-конвектив иссиқлик алмашувининг дифференциал тенгламаси қуйидаги куринишга эга:

10^-8С_КЕЛ (Т_Г⁴- Т_М⁴) dН_Н + _К(Т_Г - Т_М) dН_Н = W_M d T_M; (2-45)

бунда dН_Н=d / B - печ булагининг иссиқлик алмашинадиган юзаси; В- узлуксиз оқим (тасма) куринишида ҳаракатланаётган материалнинг кенглиги; W_M - материалнинг сувли эквиваленти.

Газ оқими билан материалнинг сувли эквивалентларини m =W_Г/W_M орқали ва Т_С = Т_Г - m Т_М орқали узгармас ҳарорат параметрини белгилаймиз. У ҳолда Т_М/Т_С = _С булади. Бу белгилар киритилгандан сунг (2-45) тенглама улчамсиз куринишга киради:
1
И_С [(1+m_C)⁴-_C⁴]- Вi [(1+m_C) - _C] = — d_C ; (2-46).
dF₀
бунда: И_С - ҳарорат параметри Т_С га нисбатан олинган радиацион мезон (критерий).
a a dl a dH_H
dF₀ = —d = — ^. — = — ^. —— ;
S² S² _M S² B_M

бунда : d- печнинг берилган қисмида тасмани қиздириш вақти

_M- тасманинг ҳаракатланиш тезлиги.
Масалани ечиш (2-46) тенгламани F₀ ва _С буйича интеграллашдан иборат булади.
Умумий ҳолда узгарувчиларни ажратгандан кейин қуйидагига эга буламиз:
^F₀^’’
И_с dF₀ = dC .
_F‘ (m⁴- 1)_C⁴+ 4m³_C³+6m²_C²+(m-1)Bi/И_C+4m_C^’+(1+Bi/И_С)
⁰
Натижавий ечим қуйидаги куринишга эга: