H s nov q.. YÜKs k g rginlikl r V elektrik izolyasiya texnikasi

 

                

(10.1.57)

burada  t

1

v t

4

I v  II qaz (maye) mühitl rinin temperaturları, t

2

v t

3

b rk 

dielektrik müst visinin I v  II mühitl  toxunan s thl rinin temperaturlarıdır; S-

s thin sah si;

i

 v

i

uy un olaraq divar qatının qalınlıqları v  istilik ötürm

msalları; Q- istilik selinin miqdarıdır. (10.1.57) formulasına kompleks 

msallar daxil edilmi dir:- 

1

=

k1

+

1

v

2

=

k2

+

2

 – onlar I mühitd n

izolyasiyaya v  izolyasiyadan II mühit  konveksiya v

ualanma il  istilik 

ötürm

msallarının c midir. T nlikl rin sa  v  sol t r fl riinin c mi a a ıdakı

ifad l ri verir:

2

1

4

1

1

1

i

i

S

Q

t

t

          

        (10.1.58)

v  ya

n

i

i

i

k

1

2

1

1

1

1

         v

Q=kS(t

1

-t

4

)

(10.1.59)

k msalı kompleks istilik ötürm

msalıdır.

g r izolyasiya aralı ı silindrik 

qatlardan ibar t olarsa, onda:

_________________Milli Kitabxana__________________ 

302 

n

i

i

i

i

S

r

r

n

S

k

1

2

2

1

1

1

1

1

2

1

1

1

(10.1.60)  

kimi yazılar.

burada  S

1

  v   S

2

 silindrik divarın I v  II mühitl  toxunan  daxili v  xarici 

s thl rinin sah si,

1

v

2

 – uy un olaraq, istiliyin I mühitd n izolyasiyaya, 

izolyasiaydan is  II mühit  konveksiya v

ualanma il  keç n haldakı,

kompleks istilik ötürm

msallarıdır.

Istilik ötürm

msallarını bil r k, axatarılan temperaturlar f rqini

asanlıqla hesablamaq olar. Lakin, istilik ötürm

msalları il  aparılan

hesabatlar, daxili istilik ayrılmaları olmadıqda v  ya onlar çox az olduqda daha 

m qs d  uy ündur. Daxili istilik ayrılmaları intensiv v  yüks k qiym tl rd

olduqda is , (10.1.59) v  (10.1.60) ifad l rinin t tbiqi böyük x talar verir. Bel

hallarda istilik hesabatları ox arlıq kriteriyalarının t tbiqi il  olan usullarla 

aparılır.

10.1.6. Ox arlıq kriteriyaları v  onların istilik hesabatlarına t tbiqi 

Konvektiv istilik mübadil si h r k td  olan qaz v  ya mayenin istilik 

da ıması v  onların axın xarakteri il  t yin olunur. Istilik da ıyan qaz v  maye 

iki növ:-m cburi v  s rb st h r k td  olur.  

S rb st axın, isti v  soyuq halda olan, qazın (mayenin) sıxlıqlar

f rqinin yaratdı ı qravitasiya il  ba  verir. Hiss cikl rin (atom v

molekulaların) s rb st h r k tini t bii konveksiya adlandırırlar.  M cburi

h r k t is , nasos, ventilyator v .s kimi qur uların vasit si il  yaradılır. 

Konvektiv istilik mübadil si zamanı, yaranan istilik verm  prosesi müxt lif 

k miyy tl rd n mür kk b asılıl a malikdir :- m s l n, cismin ölçüsü, forması,

maye toxunan s thin v  mayenin temperaturu, sür ti v  fiziki xass l rind n

asılı olur  k.10.1.4. Fiziki xass l r dedikd  mayenin istilik tutumu, 

özüllülüyü, istilikd n geni l nm

msalı v  s. aiddir.       

 Istilik 

verm

msalının bel  mür kk b asılılıqları m s l nin ümumi 

h llini ç tinl dirir. Ona gör , (10.1.59) formulasını yüks k g rginlikli 

izolyasiya v  keçirici konstruksiyalarda istilik hesabatlarına t tbiq etm k üçün 

h nd si ox arlıq kriteriyalarından istifad  edilir.

_________________Milli Kitabxana__________________ 

303 

k.10.1.4. Istilik ötürm  s ttl rinin  müxt lif forma ölçül ri a) müst vi, b) 

çoxqatlı mus tvi,v)silindrik, q) çoxqatlı silindr, d) izolyasiya iç risnd  olan 

istilik da ıyıcı  boru 

 

T crübi n tic l rin

d di ox arlı ı Nüsselt –Nü kriteriyası il

xarakteriz  edilir. Bu kriteriya konvektiv istilik mübadil sinin intensivliyini 

göst rir:

k

Nu

             (10.1.61)

burada 

k

–konvektiv istilik mübadil si halında istilik verm

msalı, l-

xarakterik h nd si ölçü,  -b rk dielektrik  trafında qaz v  ya mayenin istilik 

ötürm

msalıdır.

 

S rb st 

kild  keç n konvektiv istilik mübadil si  üçün Grasshov 

kriteriyası –Gr t tbiq edil  bil r. Grasshov kriteriyası aquli konstruksiyalarda 

qaz v  ya mayenin konveksiya prosesind  qaldırıcı qüvv sini v  ya mübadil

intensivliyini göst rir: 

t

g

Gr

2

2

(10.1.62)

burada  g-s rb st dü m   t cili,

-mühitin temperaturdan h cmi geni l nm

msalı, l-sistemin x tti ölçüsü, -maye kinematik özülülük  msalıdır. 

 Maye 

v  ya qazın m cburi h r k tind  axının hidromexaniki ox arlı ı

Reynolds  d di il  t yin edilir:

Re

(10.1.63)

burada  -maye v  ya qazın orta h r k t sür tidir.

_________________Milli Kitabxana__________________ 

304 

 

Konvektiv istilik mübadil sind   i tirak ed n maye v  ya qazın istilik-

fiziki xass l ri is  Prandtl-Pr kriteriyaları il  göst rilir:

p

C

Pr

             (10.1.64)

burada  =

 mayenin dinamiki özülülük  msalı, -sıxlıq,  C

p

–sabit t zyiqd

maye v  ya qazın xüsusi istilik tutumudur. Verilmi  ifad l ri n z r  alaraq 

p

C

a

- temperatur ötürm

msalı kimi yazmaq olar.  

Ox arlıq kriteriyalarını hesabladıqda, h nd si,

istilik

v

sür t

kriteriyalarını da n z r  almaq lazımdır. Bu halda t yin edil n konvektiv istilik 

mübadil si d  aparılan hesabatlara uy un olacaqdır.  

Maye v  qazın s rb st h r k tind

p rd li, laminar, qıvrılmı   v

burlu anlı axınlar kimi dörd axın rejimi olur. P rd li axın rejimi soyuyan 

mayenin s thind   p rd  yaranması il  xarakteriz  olunur. Laminar axın

rejimind  axın layları biri birin  v  soyudulan s th sah sin  paralel müst vil r

üzr  ba  verir. Laminar v   p rd li axın rejiml rind  konvektiv istilik 

mübadil si z if olur. Bunun s b bi maye v  qaz molekulalarının biri-biri il

yax ı qarı mamasıdır. Bu halda istilik verm  prosesi  n çox istilk ötürm

msalı il  ba  verir. Qıvrılmı  axın rejimi maye v  ya qazın dal avari h r k ti

kimi mü ahid  olunur. Bu zaman laylarda z if burlu an yaranır v  istilik 

verm

msalı artır. Bunun s b bi b rk cismin soyudulan s thin , h r d f  yeni 

axın laylarının toxunmasıdır. Yeni layların temperaturu is , b rk cismin s thi

temperaturundan xeyli a a ı oldu undan, onu intensiv  kild  soyudur. 

Burlu anlı axın rejimind  maye (qaz) laylarının intensiv qarı ması n tic sind

istilik verm

msalı daha çox artır.

Soyudulan real izolyasiya konstruksiyaları n çox

aquli v  ya üfiqi 

v ziyy td  montaj edilmi  olurlar. M s l n, soyudulması lazım olan kabel 

üfiqi v

aquli, keçid izolyatoru is

aquli v  ya mü yy n bucaq altında

qura dırılmı  ola bil r. Ona gör , veritikal divarın hündürlüyü v  üfiqi borunun 

s thi boyu mayenin h r k ti divarın a a ısından yuxarı getdikc  d yi ir. A a ı

hiss d  olan madd nin temperaturu  traf mühitin temperaturundan az f rql nir. 

Bu halda qaldırıcı qüvv   v  axın sür ti kicik olur. Divarın yaxınlı ında olan 

qatların temperaturu artdıqca, mayenin axın sür ti v  qaldırıcı qüvv  artır. 

Lakin sür t artdıqca, maye burlu anlanır v  divardan mü yy n m saf d

aralanır. Bel likl  divarın hündürlüyü boyu, ayrı-ayrı hiss l rd  mayenin 

müxt lif axın rejiml ri ola bil r. Divar v  onu  hat  ed n mühitin 

temperaturlar f rqind n asılı olaraq, axın rejiml rinin bütün növl ri ba  ver

bil r. Ona gör , divarın hündürlüyü boyu istilik verm

msalları da f rqli 

olacaqdır. Bu halda istilik verm

msalı orta qiym t kimi t yin edilir. Mayenin 

_________________Milli Kitabxana__________________ 

305 

axın xarakteri is , Gr

m

·Pr

m

 hasili kimi  hesablanır. Üfiqi boruda hesabat üçün 

10

3



m

·Pr

m

 <10

8

götürülür. Istilik verm nin orta qiym ti a a ıdakı kimi 

t yin edilir:  

25

,

0

25

,

0

Pr

Pr

Pr

50

,

0

d

m

m

m

m

Gr

Nu

(10.1.65)

aquli silindrik boru v  ya müs t vi divar üzr , orta istilik verm

msalı hesablandıqda 10

3



m

·Pr

m

 <10

9

götürülür v  analoji olaraq Nü

m

a a ıdakı kimi t yin edilir: 

25

,

0

25

,

0

Pr

Pr

Pr

76

,

0

d

m

m

m

m

Gr

Nu

(10.1.66)

Gr

m

·Pr

m

>10

9

olduqda is , ba qa

kild  hesablanır:

25

,

0

33

,

0

Pr

Pr

Pr

15

,

0

d

m

m

m

m

Gr

Nu

(10.1.67)

Bu ifad l rd

Nü

m

, Gr

m

, Pr

m

 – k miyy tl ri

traf mühitin 

temperaturundan asılı olaraq, (10.1.61), (10,1.62) v  (10.1.64) düstürlarından,

Pr

d

is , divarın verilmi  temperaturundan asılı olaraq t yin edilir. Hesabatlarda 

vertikal silindrik boru v  müst vi üçün xarakterik h nd si ölçü hündürlük, 

horizontal boru üçün onların diametrl ri götürülür.

Kombin  edilmi  izolyasiya konstruksiyalarında, b rk cismin divarları

arasında ya  qatı olur. Maye v  qazda istilik ötürm  is  konveksiya,  ualanma 

v  istilik keçirm  yolu il  ba  ver c kdir. Bu ya  qatında istilik mübadil

prosesinin ekvivalent  msalı a a ıdakı kimi t yin edilir: 

k

e

(10.1.68)

burada  -maye v  ya qazın istilik ötürm

msalı,

k

- konveksiya msalıdır.

Gr

m

·Pr

m

10

3

 olduqda, konveksiya  msalı vahid götürülür. Bu halda 

istilik ötürm  is , istilik verm  mexanizmi il  olur.

10

3



m

·Pr

m

<10

6

olduqda,

k

=0,105·

3

,

0

)

Pr

(

m

m

Gr

(10.1.69)

v 10

6



m

·Pr

m

<10

10

olduqda,

25

,

0

Pr

4

,

0

m

m

k

Gr

 kimi hesabalanır.

Xarakterik h nd si ölçü kimi, aralı ın qalınlı ı q bul edilir. Gr

m

 v Pr

m

kriteriyaları orta temperatur üçün (10.1.62) v  (10.1.64) ifad l rind n t yin

edilir:

_________________Milli Kitabxana__________________ 

306 

2

2

1

d

d

m

t

t

t

(10.1.70)

burada t

d1

v t

d2

–uy un olaraq birinci v  ikinci divarların temperaturlarıdır.

 Nasos 

v  ventilyatorla m cburi qaydada olan, maye (qazın) laminar v

turbolent axın rejiml ri olur. Laminar axının turbolent axına keçm si Reynolds 

d di il   t yin edilir. Bu m qs dl  Reynolds  d dinin kritik qiym ti - Re

kr

t yin edilir. Müst vi lövh nin uzunlu u boyu axan maye üçün Reynolds 

d dinin kritik qiym ti 5·10

5

, boruda axan maye üçün 3·10

4

 götürülür. Re

kr

- in 

qiym tin   s thin çıxıntıları, borunun giri ind  axın v  istilik mübadil sinin

intensivliyi t sir edir. Müst vi lövh ni bürüy n mayenin s thi li , istilik 

mübadil si zamanı, istilik verm

msalı a a ıdakı kimi t yin edilir:  

 Laminar 

axın 

rejimind Re

m

2·10

4

 v  istilik verm ,

25

,

0

33

,

0

5

,

0

Pr

Pr

Pr

Re

66

,

0

d

m

m

m

m

Nu

(10.1.71)

 

Turbolent axın rejimind

Re

m

>4·10

5

v  istilik verm   d r c sinin 

Nüsselt kriteriyası,

25

,

0

43

,

0

8

,

0

Pr

Pr

Pr

Re

037

,

0

d

m

m

m

m

Nu

(10.1.72)

Burada xarakterik h nd si ölçü kimi lövh nin uzunlu u götürülür. Pr

d

-

kriteriyası divarın veril n temperaturu üçün hesabalanır.

g r, 2·10

4

< Re

m

<4·10

5

 olduqada, laminar axın turbolent axına keçir. Bu intervalda  (10.1.71) 

ifad si -üçün böyük, (10.1.72) ifad si is  kiçik qiym tl r verir. Ona gör ,

üçün t qribi olaraq ikisinin orta qiym ti götürülür. T qribi hesabatlarda is ,

maye v  qazın laminar h r k tind  istilik verm

msalı a a ıdakı kimi t yin

edilir:

25

,

0

33

,

0

5

,

0

Pr

Pr

Pr

Re

4

,

1

d

m

m

m

m

D

Nu

(10.1.73)

burada D- xarakterik ölçü kimi götürül n diametr, l – borunun uzunlu udur.  

(10.1.73) formulası

.

10

Pr

Pr

06

,

0

;

10

2

Re

10

;

10

4

d

m

m

D

rtl rind  do ru olur. Xarakterik ölçüsü

v

S

D

ekv

4

düzbucaqlı k siyi olan 

boru üçün d  t tbiq edil  bil r.

_________________Milli Kitabxana__________________ 

307 

Maye v  qazın turbolent h r k tind  boruda hesablanan 

(Re=10

4

÷5·10

6

) qiym tl r üçün, istilik verm

msalının kriterial ifad si 

a a ıdakı kimi yazılır:

25

,

0

43

,

0

8

,

0

Pr

Pr

Pr

Re

021

,

0

d

m

m

m

m

Nu

(10.1.74)

Xarakterik ölçü parametri kimi D

ekv

=4S/P  q bul edilir. 

l

msalı borunun 

uzunlu u boyu istilik ötürm

msalının d yi m sini göst rir. (10.1.74) ifad si

kvadrat, düzbucaqlı formalı (a/b=1÷40 arasında en-uzunluq nisb ti) olan

borular, (D

1

/D

2

=1÷5,6 nisb tl rd  diametrl ri) olan dair vi formalı borular 

üçün d  do rudur. Bu hallarda maye üçün Re

m

=10

4

÷ 5·10

6

 v

Pr

m

=0,6 ÷ 2500 

arasında q bul edilir. Istilik ötürm

msalları

l

– a a ıdakı c dv ld -10.1.2 

verilir.

 

                

C dv l 10.1.2 

 Re

m

L/D nisb ti üçün 

l

msalının qiym tl ri 

1 

2 

5  10 15 20 30 40 

1·10

4

2·10

4

5·10

4

10

5

   10

6

1,65 

1,51 

1,34 

1,28 

1,14 

1,50

1,40

1,27

1,22

1,11

1,34 

1,27 

1,18 

1,15 

1,08 

1,23 

1,18 

1,13 

1,10 

1,05 

1,17

1,13

1,10

1,08

1,04

1,13 

1,10 

1,08 

1,06 

1,03 

1,07 

1,05 

1,04 

1,03 

1,02 

1,03 

1,02 

1,02 

1,02 

1,01 

L/D nisb ti 50 olduqda 

l

=1 oldu undan qiym tl r c dv l 10.1.2 d

verilm mi dir.  

D – diametri olan, R radiusu il

yilmi  borularda istilik ötürm

msalı

m rk zd n qaçma qüvv si hesabına artır. Istilik verm

msalının düz borulara 

nisb t n olan artımı a a ıdakı düz li

msalı il  n z r  alınır:

R

D

r

77

,

1

1

(10.1.75)

burada D-borunun diametri, R-istilik keçir n dolan acın radiusudur.

Yuxarıda göst rilmi  kriterial nisb tl r bir çox praktiki m s l l rin

h llind  istifad  edilirl r.

10.1.7.  üalanmada istilik verm

msalının hesabatı

_________________Milli Kitabxana__________________ 

308 

 

Bir sıra hallarda istilik selinin  trafa ötürülm si üalandırma il  ba

verir. 

üalandırma mexanizmi Stefan-Bolsman ifad si il   a a ıdakı kimi 

yazılır:

4

0

100

T

S

Q

s

s

(10.1.76)

burada 

-cismin istilik  üalandırma 

msalı,

0

=5,67 Vt/(m

2

·K

4

) Stefan-

Bolsman sabiti, S- üalandıran s thin sah si, T-mütl q temperaturdur. 

 Bir 

neç  t rkibd n ibar t olan sisteml rd , cismin istilik verm  prosesi 

mür kk b olur. Çünki, bel  sistemin h r elementi eyni zamanda istiliyin 

üalandırılması, udulması v  özl rind n istilik enerjisi buraxma kimi 

prosesl rd  i tirak edirl r. Bir cismd n, dig r cism  ötürül n istiliyin miqdarı,

cisiml rin qar ılıqlı v ziyy tl ri v

üalanmada istilik verm

msalının

qiym tind n asılıdır.  Iki müst vi s th arasında istilik seli  üalanan enerjinin 

udulması v

ks olunması il   t yin edilir. Birinci divardan  üalanan effektiv 

istilik seli a a ıdakı kimi olur:

ef

s

s

s

ef

s

Q

Q

Q

2

1

1

1

)

1

(

(10.1.77)

Bu ifad d  ikinci h dd, qar ı divarın üalanma enerjisinin birinci divardan  ks 

olunan hiss sini göst rir. Uy un olaraq ikinci divar üçün d  yazmaq olar: 

ef

s

s

s

ef

s

Q

Q

Q

1

2

2

2

1

(10.1.78)

Ifad l rd

1

v

2

 –uy un olaraq,  üalanmada birinci v  ikinci divarlardan 

üalanma  msallarıdır. Son iki t nliyi birlikd   h ll ed r k a a ıdakı ifad l ri 

yazmaq olar:

2

1

2

1

2

1

1

1

1

s

s

s

s

s

s

s

ef

s

Q

Q

Q

(10.1.79)  

2

1

2

1

2

2

2

2

1

s

s

s

s

s

s

s

ef

s

Q

Q

Q

           (10.1.80)

 Birinci 

divardan 

ikinciy  keç n istilik seli üçün:

2

1

2

1

2

2

1

1

2

1

2

1

s

s

s

s

s

s

s

s

ef

s

ef

s

s

Q

Q

Q

Q

Q

(10.1.81)

Q

1

v  Q

2

(10.1.76) ifad l rind n hesablanır.

_________________Milli Kitabxana__________________ 

309 

Q

1

v   Q

2

qiym tl rini, toxunan s th sah l rinin b rab rliyi

rtind

S

1

=S

2

 n z r  alsaq, a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

4

2

4

1

2

1

2

1

2

1

0

2

1

100

100

T

T

S

Q

s

s

s

s

s

s

s

(10.1.82)

burada istilik  üalanma  msalının g tirilmi

msal 

g

- kimi n z r  alsaq :

2

1

2

1

2

1

s

s

s

s

s

s

sg

 yazmaq olar.

g r b rk cisim, bütünlükl  ikinci bir cismin daxilind  yerl irs  onda:-

1

1

1

1

2

2

1

1

s

s

sg

S

S

(10.1.83)

Bu halda birinci cisimd n ikinciy  veril n seli a a ıdakı kimi hesablanır:

4

2

4

1

1

0

2

1

100

100

T

T

S

Q

sg

s

(10.1.84)

Son ifad l rd

S

1

-daxili cismin xarici, S

2

-is , xarici cismin daxili s th

sah l ridir. (10.1.83) v  (10.1.84) ifad l ri ixtiyari formalı s th  aiddir, lakin 

daxili s th qabarıq olmalıdır.

 

B rk cisiml r

üaların udulmasında bütün spektrl ri  hat  edirl r.

Qazlar is , yalnız mü yy n tezlikli enerjil ri udurlar. Qazların istilik 

üalandırma  msalı is , tezlikd n asılı olan diskret k miyy tdir. 

 Hesabatlarda 

qazların 

istilik 

üalandırması

msalının orta qiym tl ri 

istifad  edilir.  üalandırma 

msalı qaz layının qalınlı ı, t zyiqi v

temperaturundan asılıdır. Bel  ki, temperatur artdıqda azalır, t zyiq artdıqda

is , çoxalır. Qazlarda  üaların udulması diskret oldu undan, istilik  üalandırma 

msalının orta qiym ti h mi  vahidd n kiçik olacaqdır. Atmosfer t zyiqind ,

200

0

C temperaturda, qalınlı ı 2 mm olan CO

2

 qazının üalandırma  msalı 0,2 

dir. 

B rk cismd n qaza veril n istilik (10.1.84) ifad si il   t yin edilir. 

Burada  T

2

 qazın temperaturu, T

1

b rk cismin temperaturu, S

1

 is  onun 

sah sidir. M lumdur ki,  üalanma  msalı

s

 il  ötürül n istilik seli a a ıdakı

kimi hesablanır:

_________________Milli Kitabxana__________________ 

310 

2

1

t

t

S

Q

s

s

(10.1.85)

(10.1.84) v  (10.1.85) ifad l rinin sa   t r fl ri b rab r oldu undan,

s

üçün

a a ıdakı kimi ifad ni yazmaq olar: 

2

2

2

1

2

1

8

0

2

1

4

2

4

1

0

10

100

100

T

T

T

T

T

T

T

T

sg

sg

s

(10.1.86)

Bir sıra elektrik izolyasiya konstruksiyalarında

üalanma il  istilik 

mübadil si ba   verir.  Xüsusi  il , yüks k temperaturlarda  üalanma il  istilik 

ötürülüm si sas  h miyy t da ıyır.