5- tajriba mashg’uloti. Mavzu: Zmeyevikli issiqlik almashish apparati Ishning maqsadi

5- Tajriba mashg’uloti.
Mavzu: Zmeyevikli issiqlik almashish apparati


Ishning maqsadi.
Uzluksiz kimyoviy issiqlik almashish apparatilarini modellashtirish va issiqlik almashish apparati uzunligi bo‘yicha konsentratsiyani taqsimlanishini aniqlash.
Masalaning qo‘yilishi va nazariy asoslari.
Zmeyevikli issiqlik almashish apparatini ko‘raylik (1-rasm). Issiqlik almashish apparatiga yuklangan moddalar, issiqlik almashish apparatidan o‘tib borishi jarayonida, o‘zaro kimyoviy ta’sir natijasida konsentratsiyalari o‘zgarib boradi.

1-rasm. Zmeyevikli issiqlik almashish apparati
Sovutilayotgan suyuqlik yupqa devorli zmeyevikli issiqlik almashish qurilmasida ideal siqib chiqarish rejimida harakat qiladi. Zmeyevik quvur ichida o’rnatilgan. Sovituvchi suyuqlikning harorati T_вн butun hajm bo’yicha doimiy bo’lib 10 °C ga teng.
Zmeyevikdan o'tadigan suyuqlik tezligi u = 4 m/s ga, sovutilayotgan suyuqlikning boshlang’ich harorati 95 °C ga teng. Zmeyevik naychasining uzunligi L = 2 m, uning kesim yuzasi S = 10^-4 m², issiqlik uzatish koeffitsiyenti K = 1,16 • 10⁴ Vt / (m² C) teng.
Sovutiladigan suyuqlikning issiqlik sig‘imi C_p = 2.93 • 103 J / (kg C), uning zichligi r = 900 kg / m³.
Sovutilayotgan suyuqlikning zmeyevikdan chiqishdagi haroratini aniqlash talab etiladi.
Sovutilayotgan suyuqlik harorati T quyidagi differentsial tenglama yordamida aniqlanadi:
(1)
yoki
(2)
bu erda l - uzunlik; r - zmeyevik radiusi.
2 tenglamaning boshlang’ich sharti T (0) = 95 °C


(3)


Ishni bajarish ketma-ketligi:
MATLAB-da ikkita m-fayl yaratish kerak.
Func1_T.m fayli (3) differentsial tenglamaning o'ng tomonini hisoblash funktsiyasini tavsiflaydi.
Tepl1.m faylida masalani yechish uchun dastlabki ma'lumotlar va boshlang'ich shart, shuningdek Matlab ode45 funktsiyasi yordamida differentsial tenglamani yechish o'rnatiladi.


Func1_T.m fayli
function dT = func1_T(L,T)
Tvn=10;
dT = 0.39*(Tvn-T);


Tepl1.m fayli
L=2;
T_0=95;
u=4;
S=10e-4;
K=1.16e4;
Cp=2.93e3;
ro=900;
[l,T]=ode45(@func1_T,[0 L],T_0);
plot(l,T);