Amaliy ish №1 issiqlik almashinish yuzalarini hisoblash. Ishning maqsadi

Amaliy ish № 1


ISSIQLIK ALMASHINISH YUZALARINI HISOBLASH.
1. Ishning maqsadi
Issiqlik almashinuvchi yuzalarni hisoblashda qurilmalarning issiqlikni yutish darajalari, ularning turli xil xususiyatlari ko’rib chiqiladi.
2. Masala yechish uchun formulalar namunalari
Davriy ishlovchi issiqlik almashinish apparatlarining turlari bilan tanishib chiqishi hamda issiqlik tashuvchi agentlarning sarfi, ularning dastlabki va oxirgi temperaturalarini bilgan holdazarur bo‟lgan issiqlik almashinish yuzasi Fni aniqlashdir.Nazariy qism. Issiqlik almashinish apparatlarini loyihalashda ular uchun avval turli hisoblash ishlari bajariladi. Hisoblash uch qismdan iborat
a) Issiqlik hisobi;
b) Konstruktiv hisoblash;
c) Gidravlik hisoblash;
Bunday issiqlik hisobi natijasida quyidagilar aniqlanadi: 1) o‟rtacha temperaturalar farqi va ish muhitining o‟rtacha temperaturalari; 2) issiqlik miqdori va ish jismlarining sarfi; 3) issiqlik o‟tkazish koeffitsienti; 4) isitish yuzasi.Issiqlik almashinish apparatining issiqlik hisobini ko‟rib chiqamiz. Berilgan boshlang‟ich ma‟lumotlar: 1)isitilayotgan eritmaning miqdori G, kg/s;2)eritmaning konsentratsiyasi C, %;3)eritmaning boshlang‟ich va oxirgi temperaturalari tb, t0;4)isitkichning turi –vertikal, gorizontal trubalar, yo‟llar soni;5)isituvchi bug‟ning bosimi Pyoki temperaturasi t;6)po‟lat trubalarning ichki va tashqi diametri diva dt;7)trubalarning uzunligi l, m;8)eritmaning hrakat tezligi w, m/s;9)isitish yuzasidan foydalanish koeffitsienti φ.Hisoblash quyidagi tartibda olib boriladi:

Asosiy ko’rsatkichlar va formulalar.I. Isitkichning temperatura shartlarini aniqlash.To‟yingan bug‟ bosimi Pga ko‟ra uning to‟yinish temperaturasi tsmaxsus qo‟llanmalardan topiladi. Isitishning boshlanishida temperaturalarning maksimal farqi

∆t_max= t_s–t_b= ∆t_ka

Isitishning oxiridagi muhit temperaturalarining minimal farqi

∆t_min= t_s–t₀= ∆t_ki.

∆t_max va ∆t_min temperaturalar farqining qiymati 1-rasmdan aniqlanadi.Agar

bo’lsa,


=
Agar bo’lsa,


=
Isitilayotgan muhitning o‟rtacha temperaturasi:
t = t_s-∆t_ur.
II. Isitilayotgan eritmaning fizik kattaliklarini topish.O‟rtacha temperatura tva cbo‟yicha maxsus qo‟llanmadagi jadvallardan foydalanib berilgan issiqlik tashuvchi agentlarning fizik miqdorlari topiladi: 1)qovushqoqlik μ, N∙s/m² yoki ν m²/s; 2)zichlik ρ, kg/m³; 3)issiqlik sig‟imi c, J/kg∙K; 4)issiqlik o‟tkazuvchanlik λ, Vt/m∙K; 5)temperatura o‟tkazuvchanlik α, m²/s; 6)Prandtl soni aniqlanadi.
III. Issiqlikmiqdori, bug’ va suv sarflarini aniqlash.Suyuqlikni isitish uchun ketgan issiqlik miqdori quyidagi tenglamadan topiladi.

Q = H∙G∙c(t₀–t_b), Vt.

bunda H=1,02...1,05 –issiqlikning yo‟qotilishini hisobga oluvchi koeffitsient; G– suyuqlik sarfi, kg/s; c– issiqlik sig‟imi, J/kg∙K; t₀–suyuqlikni oxirgi temperaturasi, ⁰C; t_b–suyuqlikni boshlang‟ich temperaturasi, ⁰C. Agar gaz yoki suyuqlik sovitilayotgan bo‟lsa, sovituvchi moddaning miqdori quyidagicha aniqlanadi.

bu yerda c^/–sovituvchi moddaning issiqlik sig‟imi; t₀/–sovituvchi moddaning oxirgi temperaturasi; t_b/–sovituvchi moddaning boshlang‟ich temperaturasi. Bug‟ sarfi quyidagicha topiladi:

i-Isituvchi bug’ning entalpiyasi,

i- Kondensatning entalpiyasi, j/kg
∅- t₁-(2-3 ⁰C)
i-maxsus qo‟llanmalarda berilgan bug‟ bosimi P bo‟yicha olinadi.
Issiqlik o’tkazish koeffitsientini aniqlash.Bir va ko‟p qavatli yaxlit devorlardan hamda trubaning ichki diametri dini uning tashqi diametri d_t ga nisbati d_i/d_t> 0,5 bo‟lgan sharoitda trubalardan issiqlik o‟tgan paytda issiqlik o‟tkazish koeffitsientini quyidagi tenglama bilan topish mumkin.



Trubalar (silindrsimon yuzalar) uchun issiqlik o‟tkazishning chiziqli koeffitsienti 1 m truba uzunligiga nisbatan olinadi va quyidagi tenglama orqali aniqlanadi:

bu yerda α₁–issiq muhitdan (isituvchi bug‟dan) devorga issiqlik berish koeffitsienti, Vt/m²∙K; α₂–devordan isitilayotgan muhitga issiqlik berish koeffitsienti; δ–devor qatlamining qalinligi, m; λ –alohida olingan devor qatlamining issiqlik o‟tkazuvchanligi, Vt/m∙K; –devor qatlamining umumiy termik qarshiligi; ∑r₃–iflosliklarning termik qarshiligi; d₃–trubaning iflosliklar bilan qoplangan diametri. Issiqlik berish koeffitsientlari α₁va α₂ kriterial tenglamalar yordamida topiladi. Masalan, bug‟dan devorga berilayotgan issiqlik berish koeffitsienti α1quyidagi bilananiqlanadi:

Kondensatning fizik-kimyoviy kattaliklari λ, μ, ρyupqa qatlam (plenka) ning o‟rtacha temperaturasi.

Kondensatsiyalanish issiqligi r to‟yinish temperaturasi t_t ga qarab aniqlanadi. Temperaturalar farqi quyidagi qyirmaga teng:
-
bu yerda t_d–devorning temperaturasi; H–vertikal yuzaning balandligi.

Agar isitish trubalari gorizontal bo‟lsa, bunda bug‟ning truba devorlariga issiqlik berish koeffitsienti quyidagicha aniqlanadi.

bu yerda d–trubaning diametri.Devorlardan isitilayotgan muhitga issiqlik berish koeffitsienti harakat rejimiga ko‟ra har xil kriterial tenglamalar yordamida topiladi. Hisoblash tenglamasini topish uchun avval Reynolds kriteriysi Re aniqlanadi. Agar Re>10000 bo‟lsa, trubalardagi majburiy konveksiya vaqtidagi issiqlik berish koeffitsienti α₂ quyidagiga teng bo‟ladi:

Agar 2300

Agar laminar rejimda Re<2300 bo‟lsa:

So‟ngra αning qiymati Nusselt kriteriysi orqali topiladi.

Isitish yuzasini topish.Isitkichning isitish yuzasi issiqlik o‟tkazishning umumiy tenglamasidan topiladi:

Bu yuza uchun qabul qilingan isitkichning sxemasi trubalarning diametri va uzunligiga ko‟ra joylashtiriladi. Isitish yuzasini joylashtirish isitkichning konstruktiv hisobini tashkil etadi.