Mavzu: yengil sanoat texnologik jarayonlarida issiqlik almashinish jarayonlari. Issiqlik almashinish qurilmalari. Umumiy tushunchalar. Oharlash va oqartirish jarayonlari issiqlik almashinish jarayonlari

Nyuton qonuni. Konvektiv issiqlik almashinishning asosiy qonuni bo’lib Nyutonning sovitish qonuni hisoblanadi. Bu qonunga ko’ra, issiqlik almashinish yuzasidan atrof-muhitga (yoki, aksincha biror muhitdan qattiq jism yuzasiga) berilgan issiqlik miqdori dQ devorning yuzasiga (dF), yuza va muhit haroratlarining farqiga hamda jarayonning davomiyligiga (dF) tochg`ri proporsionaldir, ya’ni:
(19.16)
bu yerda, issiqlik berish koeffitsienti.
Issiqlik berish koeffitsienti quyidagi o’lchov birligiga ega:

O’zluksiz issiqlik almashinish jarayoni uchun (19.16) tenglama quyidagi ko’rinishda bo’ladi:
(19.17)
Issiqlik berish koeffitsienti a devorning 1 m² yuzasidan suyuqlikka (yoki muhitdan 1 m² yuzali devorga) 1 s vaqt davomida, devor va suyuqlik haroratlarining farqi 1°C bo’lganda, berilgan issiqlikning miqdorini bildiradi. Bu koeffitsientning miqdori bir qator kattaliklarga bog`liq: suyuqlikning tezligi , uning zichligi , qovushoqligi , muhitning issiqlik-fizik xossalari (solishtirma issiqlik sig`imi C, issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsienti , suyuqlikning hajmiy kengayish koeffitsienti , devorning shakli, o’lchami (quvur uchun d-diametr, L — uzunlik) va uning g`adir budurligi
Shunday qilib, issiqlik berish koeffitsientining qiymati quyidagi omillarga bog`liq ekan:
(19.18)
Issiqlik berish koeffitsientining bir qator omillarga bog`liq bo’lganligidan, issiqlik o’tkazish jarayonlarining barcha ko’rinishlari uchun a ning qiymatini hisoblab chiqadigan umumiy tenglamani olishning imkoni yo’q. Faqat issiqlik almashinishning asosiy jarayonlari uchun tajriba natijalarini ochxshashlik nazariyasi yordamida qayta ishlash orqali kriterial tenglamalarni chiqarish mumkin. Bu kriterial tenglamalar yordamida issiqlik berish koeffitsientining qiymati hisoblab topiladi.
Issiqlik nurlanishi. Nurlanish yordamida issiqlik almashinish jism ichki energiyasini elektromagnit to’lqinlari orqali tarqalishga asoslangan. Nurlanayotgan jismdan ajralgan elektromagnit to’lqinlarining vakuumdagi tezligi nurning tezligiga tengdir . Elektromagnit to’lqinlari boshqa biror jismda yutilganida qaytadan molekulalarning issiqlik harakati energiyasiga aylanadi. Issiqlik nurlanishining to’lqin uzunligi nm chegarasida o’zgaradi. Nurlanish tezligi haroratining oshishi bilan ko’payadi. Yuqori haroratlarda (masalan, bo’lganda) qattiq jismlar va gazlar o’rtasidagi issiqlik almashinishida nurlanish yo’li bilan issiqlikning tarqalishi hal qiluvchi ahamiyatga ega bo’ladi.
Agar jismning yuzasiga miqdorida nurlangan issiqlik tushsa, uning faqat bir ulushi jism tomonidan yutiladi va issiqlik energiyasiga aylanadi, boshqa ulushi jismning yuzasidan qaytariladi, energiyaning qolgan ulushi esa jism orqali ochtib ketadi. Demak,
(19.19)

yoki (19.20)

(7.20) tenglamadagi birinchi bo’linma jismning nurlangan issiqlikni yutish qobiliyatini, ikkinchi bo’linma qaytarish qobiliyatini, uchinchi bo’linma esa jismning o’zidan nurlangan issiqlikni o’tkazib yuborish qobiliyatini bildiradi. Agar
bo’lsa,
demak, quyidagiga ega bo’lamiz:
A+R+D=1 (19.21)
A, R va D ning son qiymatlarga ko’ra, jismlar quyidagi turlarga bo’linadi:
1) agar A = 1 (R = D = 0) bo’lsa, u holda jismga tushayotgan nurlangan energiyaning hammasi yutiladi. Bunday jism absolyut qora jism deb ataladi;
2) agar R = 1 (A = D = 0) bo’lsa, jismga tushayotgan nur­langan energiyaning hammasi qaytariladi. Bunday jism ab­solyut oq jism deb yuritiladi.
3) agar D = 1 (A = R = 0) bo’lsa, jismning yuzasiga tu­shayotgan nurlangan energiyaning hammasi jismdan ochtib ketadi. Bunday jism diatermik jism deb ataladi.
Tabiatda absolyut qora yoki absolyut oq, diatermik jismlar yo’q. A, R va D o’rtasidagi bog`liqlik jismning tabiatiga, yuzasining tuzilishiga va uning haroratiga bog`liq. Odatda qattiq jismlar va suyuqliklar uchun D=0 va A+R=1 bo’ladi. Gazlar esa asosan diatermik jismlar qatoriga kiradi. Real sharoitda jismlar yuzasiga nur holida tushgan energiyaning bir ulushi yutiladi, yana bir ulushi qaytariladi, qolgan qismini esa jism o’zidan o’tkazib yuboradi. Bunday jismlar odatda kulrang jismlar deb yuritiladi.