O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta‘lim vazirligi qarshi davlat universiteti «kasbiy ta’lim»

Qо‘zg‘almas bug‘ning plyonka qatlamli va tomchidor kondensatsiyasi

Muayyan bosim uchun tо‘yinish temperaturasidan past temperaturagacha bug‘ sovitilganda bug‘ kondensatsiyalanadi va bunda son jixatdan bug‘lanish issiqligiga teng bо‘lgan kondensatsiyalanish issiqligi ajraladi. Devor sirtining xolatiga qarab chо‘kindi suyuqlik tomchi yoki plyonka qatlam shaklda bо‘lishi mumkin. Shunga asosan bug‘ning kondensatsiyasi mos xolda tomchidor yoki plyonka qatlamli deb ataladi.

Plyonka qatlamli kondensatsiya xо‘llanuvchi sirtlarda sodir bо‘ladi va kondensat yaxlit plyonka qatlamli kо‘rinishda chо‘kadi.
(1 rasm, A) Bug‘ va kondensatli plyonka qatlamning xarakati laminar va turbulent bо‘lishi mumkin. Sovitiladigan g‘adir-budur xо‘llanuvchan sirtlar bо‘ylab bug‘ning majburiy xarakatlanishidan turli xil sanoat issiqlik almashinish apparatlarda plyonka qatlamli kondensatsiya sodir bо‘ladi.
Plyonka qatlamli kondensatsiya jarayonni о‘rganishda qattiq jism bilan kondensatning plyonka qatlam orasidagi issiqlik almashishi kо‘riladi, plyonka qatlam xosil bо‘lish jarayonning о‘zi esa bug‘ning suyuqlikka о‘tishi bilan aniqlanadi.





2-rasm. Bug‘ning kondensatsiya jarayoni: A-plyonka qatlamli kondensatsiya;
B- xо‘llashning chekli burchagi; V-tomchidor kondensatsiya; I-bug‘; II-kondensat.
Xar xil suyuqliklar uchun eksperimentallyatori orqali nam xavo oqimi YEMVED Yequation.3 tezlikda о‘tishi jarayonida qayroq toshlarning gidravlik qarshiligi natijaiterial tenglamalar tavsiya etilgan:
balandli vertikal devor yoki quvurlar uchun
(2)
diametrli gorizontal quvur uchun
(3)
(3 a)
bu yerda -kondensatsiyaning, Galiley va Kutateladze mezonlari;
- kondensatsiya issiqligi;
-suyuqlikning solishtirma issiqlik sig‘imi;
- suyuqlikning kinematik yopishqoqlik koeffitsiyenti.
(2) va (3a) tenglamalarda belgilovchi о‘lcham vertikal devor va quvurlar uchun - balandlik, gorizontal quvurlar uchun - diametr, belgilovchi temperatura esa – tо‘yinish temperaturasi.
(2) va (3a) tenglamalar toza bug‘ning kondensatsiyasi uchun. Issiqlik berish intensivligiga bug‘dagi kondensatsiyalanmaydigan gazlarning miqdori katta ta’sir kо‘rsatadi. Bunday gazlar (masalan, xavo) issiqlik berish sirt yonida tо‘planib issiqlik berish koeffitsiyentini ancha pasaytiradi. Shuning uchun ikki fazali muxitga ega bо‘lgan sanoat issiqlik almashtirgichlarda gazlarni sо‘rish va turg‘un zonalarni puflash e’tiborga olinadi.
Tomchidor kondensatsiya xо‘llanmaydigan (liofobli, suv uchun gidrofobli) sirtlarda sodir bо‘ladi. Xо‘llanuvchanlik chegara burchak bilan tavsiflanadi (1-rasm). Tomchining muvozanat xolati sirt taranglik kuchlari bilan aniqlanadi:
(4)
bu yerda -devor-gaz, devor-suyuqlik va suyuqlik-gaz sirtlarini taranglik kuchlari.
Agar bо‘lsa chegara burchak bо‘lib- suyuqlik qattiq sirtni xо‘llaydi. bо‘lganda esa – suyuqlik devorni xо‘llanmaydi. Absolyut xо‘llanish uchun , xо‘llanmasligi uchun esa bо‘ladi.
Tabiiy tomchidor kondensatsiya simob bug‘larining kondensatsiyalanishida xosil bо‘ladi. Yog‘, yog‘li kislota, sirt-aktiv moddalarni sirtga qoplash usuli bilan sun’iy tomchidor kondensatsiya rejimi xosil qilinadi. Plyonka qatlamli kondensatsiyaga qaraganda tomchidor kondensatsiya issiqlik berish ancha yuqori bо‘ladi.
Tomchidor kondensatsiyaning issiqlik almashish nazariyasi jarayonni statistik ta’riflashga asoslangan. dan to gacha radiusli yarim sferik shakldagi tomchilar uchun о‘rtacha issiqlik oqimining zichligi quyidagi tenglama bilan aniqlanadi.
(5)
bu yerda - tomchining boshlang‘ich va kritik(uzilish) radiuslari;
- tomchini о‘sish tezligining funksiyasi;
- о‘lchamlar bо‘yicha tomchilarning taqsimlanish funksiyasi;
dan to gacha radiusli tomchilar soni.
va funksiyalar –analitik yoki eksperimental aniqlanadi.
(5) –chi statistik usuldan tashqari issiqlik berish koeffitsiyentini aniqlash uchun empirik kriterial tenglamalardan foydalaniladi. Qо‘zg‘almas bug‘ning tomchidor kondensatsiyalanishda о‘rtacha issiqlik berish koeffitsiyenti quyidagi tenglamalar bilan aniqlash mumkin:
bо‘lganda
(6)
bо‘lganda
(6a)
(6 b)
bu yerda -sirt taranglikning temperaturaviy koeffitsiyenti.

Xarakatlanuvchi bug‘ning kondensatsiyasi

Bug‘ning majburiy xarakati issiqlik berish koeffitsentiga ta’sir etadi. Vertikal sirt bо‘ylab bug‘ning pastga qarab xarakati kondensat plyonka qatlamining oqim tezligini oshiradi, uning qalinligini kamaytiradi, issiqlik berish koeffitsenti esa oshadi. Bug‘ va plyonka qatlamning xarakat yо‘nalishlari qarama-qarshi bо‘lganda, kichik tezlikdagi bug‘ plyonka qatlamini sekinlashtiradi va issiqlik almashish intensivligini kamaytiradi. Bug‘ning tezligini orttirish bilan plyonka qatlam uchirib yuboriladi va issiqlik berish koeffitsenti oshadi. Kondensatsiyalanishda bosimning ortishi bilan bug‘ tezligining issiqlik berish koeffitsentga ta’siri ortib boradi.

Quvur ichida xarakatlanayotgan bug‘ning kondensatsiyalanishida issiqlik berish jarayoni murakkab mexanizmga ega bо‘ladi. Bunday xolda quvur ichida ikkita oqim-bug‘ oqimi va kondensat oqimlari mavjud bо‘ladi. Quvurlarning vertikal vaziyatida bu oqimlar bir xil yoki qarama-qarshi bо‘lishi mumkin. Quvurlarning gorizontal vaziyatida kondensatni xarakati faqat bug‘ oqimi va og‘irlik kuchlari orasidagi о‘zaro ta’sirlar bilan aniqlanadi.
Quvur ichida xarakatlanuvchi bug‘ning tezligi kamayib boradi va chiqishda bug‘ tо‘la kondensatsiyalanib, uning tezligi nolga teng bо‘ladi. Bug‘ va plyonka qatlamning oqish rejimlari laminar yoki turbulent bо‘lishi mumkin.
Xarakatlanuvchi bug‘ning kondensatsiyalanishida issiqlik berish jarayonlarini murakkab va turli xil bо‘lishligi sababdan bunday masalalar yechimining tо‘liq konsepsiyasini olish imkonini bermaydi. Masalalarning о‘lchamli va о‘lchamsiz kо‘rinishdagi kо‘pchilik aniq yechimlari mavjud.
Xarakatlanuvchi bug‘ bilan о‘zaro ta’sirda bо‘lgan kondensatning plyonka qatlami oqimini turbulent rejimida maxalliy issiqlik berish koeffitsentni xisoblash uchun quyidagi kriterial tenglama tavsiya etiladi.
(7)
(7a)
bu yerda -bug‘-suyuqlik aralashmaning massa sarfi;
, -suyuqlik va bug‘ning zichligi;
-qaralayotgan kesimdagi bug‘ning massaviy miqdori.
Belgilovchi temperatura sifatida tо‘yinish temperaturasi olinadi.