Ы шшкшрім атында

ДЩріс 8

2 Поршненьдік компрессор. Ж±мыс істеу принципі.

3 Изотермиялы›, адиабаталы› жЩне политропты› сы“ылуы. и диаграммаларында компрессордыЈ термодинамикалы› процестерін кйрсетіЈіз.

4 Кйпсатылы сы“ылуы.

5 Индикаторлы диаграмма. На›ты циклын индикаторлы диаграмманыЈ теоретикалы› диаграммадан айырмашылы›тары.
Компрессор – б±л газды сы“у жЩне араластыру Їшін ›оЈдыр“ы.

индірістік тЇрлі салаларында сы“ылатын ауа мен тЇрлі газдар кеЈінен ›олданылады. Газ тЩріздес заттардыЈ сы“ылуы компрессорда йтеді. Компрессорлар осьтік жЩне поршеньді болып бйлінеді. Компрессорларда“ы сы“ылу процестіЈ термодинамикасы машиналардыЈ кез-келген тЇрлеріне бірдей болады.

Бір сатылы поршеньді компрессор.

Компрессор цилиндрдан, ›исы›шинды шатунды› механизм кймегімен вал ар›ылы ›оз“алыс›а келетін, поршеньнен т±рады. Компрессор валы электрлік немесе ›андай-бір бас›а ›оз“алт›ыш ар›ылы айналады. Цилиндр поршеньде екі ›а›па› орналас›ан: сорушы жЩне шы“арушы. ља›па›тар цилиндр мен тЇтік йткізгіштердегі ›ысымдар айырмасыныЈ Щсері нЩтижесінде ашылады жЩне жабылады.

Поршень оЈ“а ›арай ›оз“ал“анда цилиндр“а ›орша“ан ауа сорылады, ал кері ›оз“ал“анда, сорышу ›а›па› жабы› болады – оныЈ сы“ылуы керекті ›ысым“а дейін, осыдан кейін шы“арушы ›а›па› ашылады жЩне т±ра›ты ›ысымда сы“ыл“ын ауа резервуар“а шы“арылады.

Сы“ылу“а ж±мсалатыЈ ж±мысты аны›тау Їшін компрессордыЈ термодинамикалы› есебін жасайды да, айдаушы ›оз“аушыныЈ ›уатын табады.

Барлы› процесстер ›айтымды жЩне газдыЈ кинетикалы› энергиясыныЈ йсiмшесi болма“ан кезде сы“ыл“ан газды алу Їшін ж±мсалатын меншікті ж±мысын мына формуламен аны›тайды::

,(1)м±нда“ы - цилиндрді газбен толтыр“ан кездегі ›орша“ан ортаныЈ ж±мысы;

- газды итеріп шы“ару“а ж±мсалатын ж±мыс;

- газды сы“ылу ж±мысы.

Компрессорда“ы сы“ылу процессі ж±мыс дене мен цилиндр ›абыр“алар арасында“ы жылуалмасу шарттар“а байланысты изотерма, адиабата жЩне политропа сызы›тарымен жЇргізіледі.

Энергетикада ПШК-тіЈ мЩні - пайдалы ›олданыл“ан энергияныЈ барлы› ж±мсал“ан энергия“а ›атынасы деп айтылады. Пайдалы ›олданыл“ан энергияныЈ пайызы жо“ары болса, ПШК та жо“ары болады. Сонды›тан компрессорлы машиналар“а сондай ПШК-тіЈ мЩні ›олайсыз болады.

Кйп сатылы поршеньді компрессор.

Жо“ар“ы ›ысымдар алу Їшін кйпсатылы компрессорлар ›олданылады. Газ немесе ака аралы› сал›ындатулары бар тірнеше тізбекті ретпен сы“ылады.

Сорышу ›а›па› ар›ылы поршень тймен ›о“ал“анда газ цилиндр“а (тйменгі ›ысымды цилиндр“а) сорылады. Поршень кері жЇргенде газ сы“ылады. Газ сы“ыл“аннан кейін шы“ырушы ›а›па› ар›ылы тоЈазыт›ыш›а келеді, оныЈ ішінде сумен сал›ындатыл“ан ›исы› тЇтік орнатыл“ан. ТоЈазыт›ыта сал›ындатыл“ан ауа екінші цилиндр“а сорушы ›а›па› ар›ылы поргень тймендегенде келеді. Поршень кйтерелгенде газ сы“ылады. Екінші сатыда сы“ыл“ан кейін ауа шы“арушы ›а›па› ар›ылы пайдаланушы“а ба“ытталады. Поршеньдер иінді біліктен жЩне шатундар кймегімен ›оз“алыс›а келтіріледі.

2 КомпрессордыЈ ж±мыс істеу принципі?

3 Компрессорда“ы изотермиялы›, адиабаталы› жЩне политропты сы“ылу процестерін кйрсетініз.

4 Ж±мыс дененіЈ изотермиялы›, адиабаталы› жЩне политропты сы“ылуы кезінде компрессордыЈ ж±мысы ›алай табылады?

5 Бір сатылы поршеньді компрессор

6 Кйпсатылы сы“ылуы кезіндегі ж±мысты ›алай табады?

2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». – М.: Высшая школа, 1980. – б.3-15

3 Асамбаев А.Ж. «Техникалы› термодинамиканыЈ негіздері» - 2006. – б.4-16

4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.: Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41

5 ЭнергетиканыЈ электронды› энциклопедиясы.

• ДЩріс 9

2 Жылу йткізгіштік. Фурье заЈы

3 Жылуйткізгіштік коэффициентініЈ физикалы› мЩні

4 Конвекция. Ньютон заЈы

5 Жылу беру коэффициенті

ШртЇрлі температуда“ы денелерде жылу энергиясыныЈ бірінен екіншісіне йтуі жылуалмасу процессі деп аталады.

Жылу алмасу процесстерініЈ ›оз“аушы кЇші - ысты› жЩне суы› денелердіЈ температуларыныЈ айырмасы болып табылады. Б±л ›оз“аушы кЇштіЈ Щсерінен термодинамиканыЈ екінші заЈына байланысты жылу ысты› денеден суы› денеге йздігінен йтеді. Денелер арсында“ы жылу алмасу еркін электрондар , атомдар жЩне молекулалардыЈ йзара энергия алмасуы ар›асында болады. Жылу алмасуда ›атынасатын денелерді жылу тасымалда“ыштар деп атайды.

Жылуйту – жылу тарату процесстері жйніндегі “ылым. Жылу процесстеріне тймендегілер жатады: ысыту, суыту, конденсациялау жЩне буландыру. Кйптеген масса алмасу (Мысалы, айдау, суыту, кептіру т.б) жЩне химиялы› процесстердіЈ йтуінде б±л процесстердіЈ маЈызы Їлкен.

Жылу таратудыЈ негізгі Їш тЇрлі тЩсілі бар: жылуйткізгіштік, жылулы сЩуле шы“ару, конвекция.

Бірлік уа›ытында тасымалданатын жылуды жылулы› а“ын деп атайды. Оны белгілеп, Дж/с(Вт)–пен йлшейді.

ДененіЈ беттік бірлігіне кететін жылулы› а“ын а“ынныЈ беттік жылулы› ты“ызды“ы деп аталады. илшем бірлігі Вт/м². А“ынныЈ беттік жылулы› ты“ызды“ы мына формуламен аны›талады:

Бір-біріне тиісіп т±ратын йте кіші бйлшектердіЈ тЩртіпсіз ›оз“алысыныЈ нЩтижесінде жылу йту процессі - жылу йткізгіштік деп аталады. Б±л ›оз“алыс газдар жЩне тамшымалы с±йы›тарда молекулалардыЈ ›оз“алысы ›атты денелерде кристалды› торда“ы атомдардыЈ тербелісі немеесе металдарда“ы еркін электрондар диффузиясы болуы мЇмкі. љатты денелердіЈ жылу таратуыныЈ негізгі тЇрі жылу йткізгіштік болып табылады.

Газ немесе с±йы› кйлемініЈ ЩртЇрлі нЇктелеріндегі температуралар аыйрмашылы“ы салдарынан осы нЇктелердегі ты“ызды›тар айырмасыныЈ нЩтижесінде болатын жылу алмасуды еркін немесе таби“и конвекция деп атайды. Газ немесе с±йы› кйлемініЈ ЩртЇрлі еріксіз ›оз“алысы (мысалы, насосо, компрессор жЩрдемімен немесе араластыр“ышпен араластыр“анда) салдарынан жылу алмасуды еріксіз конвекция деп атайды.

Ысты› газдан (с±йы›тан) суы› газ“а (с±йы››а) оларды бйліп т±р“ан ›атты ›абыр“а немесе бет ар›ылы жылу йту кЇрделілеу болады. Б±л процесті жылу йту деп атайды. ®здіксіз Щрекетті аппараттарда ЩртЇрлі нЇктелердегі температура уа›ыт бойынша йзгермейді, м±ндай аппараттарда“ы процес ›алыптас›ан (стационарлы) болады. Мерзімді Щрекетті аппараттарда температура уа›ыт бойынша йзгереді. (Мысалы, ысыт›анда немесе суыт›анда), я“ни жылу алмасу процесі ›алыптаспа“ан (стационарлы емес)болады.

Фурье заЈы жылу йткізгіштіктіЈ негізгі заЈы болып табылады. Б±л заЈ бойынша : жылу а“ынына перпендикуляр бет ар›ылы уа›ытта йтетін жылу мйлшері, температураныЈ градиентке, бетке жЩне уа›ыт›а тура пропорционал:

Жылуйткізгіштік коэффициенті Вт/(мк), температура градиенті 1 К /м бол“анда, 1 м² беттен йтетін жылу а“ынныЈ ›уатын кйрсетеді.

Сонымен, - ныЈ мЩні заттыЈ таби“атына, структурасына, ыл“алдылы“ына, температурасына т.б факторлар“а байланысты болады.

ГаздардыЈ жылуйткізгіштік коэффициенті 0,00620,165 Вт/мк аралы“ында болады. Температура кйбейгенде  кйбейеді.  тек жо“ар“ы (2000 атм.) жЩне йте тйменгі (0.03 атм.) ›ысымдарда йзгереді.

ГаздардыЈ жылуйткізгіштік коэффициентін тймендегі формуламен есептеуге болады:

,(4)м±нда“ы, – газдыЈ динамикалы› т±т›ырлы“ы, Пас;

– газдыЈ т±ра›ты кйлемдегі меншікті жылусыйымдылы“ы, Дж/кг К;

В – коэффициент, бір атомды газдар Їшін В=2,5; екі атомды газдар Їшін В=1,9; Їш атомды газдар Їшін В=1,72

С±йы›тардыЈ жылуйткізгіштік коэффициенті 0,1 0,7 Вт/мк аралы“ында болып температура кйбейген сайын азаяды. С±йы›тар Їшін -ны тймендегі формуламен есептеуге болады:

Жылу йткізгіштік () материалдардыЈ кезектілігіне жЩне ыл“алдылы“ына байланысты. Ыл“ал материалдар Їшін  ›±р“а› материалдар“а ›ара“анда кйп кезектілік  ны азайтады, себебі кезек арасында“ы ауаныЈ - сы аз. Ыл“ал материалдар Їшін  ›±р“а› материалдар“а ›ара“анда кйп кезектілік  ны азайтады, себебі кезек арасында“ы ауаныЈ - сы аз.

С±йы›тыЈ барлы› массасыныЈ ›оз“алысы ›аншалы›ты ›ар›ынды араласса, конвекция ар›ылы жылуалмасу соншалы›ты ›ар›ынды йтеді. Сонымен, конвекция с±йы› ›оз“алысыныЈ гидродинамикалы› шартына кйп байланысты болады. А“ынныЈ ядросына жылуалмасуы жылуйткізгіштік жЩне конвекция мен йткізіледі. ЖылудыЈ м±ндай бірлесіп алмасуын конвекциялы жылуалмасу деп атайды.

ОртаныЈ турбулентті ›оз“алысында а“ын ядросында“ы жылуалмасуы механизмі турбуленттік тол›ысулы› салдарынан болатын араласудыЈ ›ар›ындылы“ымен сипатталады. Турбулентті тол›ысулы› ядрода“ы температулардыЈ мЩнініЈ кейбір орташа t – ге дейін теЈесуін ›амтамасыз етеді. Сонды›тан, ядрода“ы жылуалмасу еЈ алдымен тасымалда“ыштыЈ ›оз“алыс сипатымен аны›талады. љабыр“а“а жа›ында“ан сайын жылу берудіЈ ›ар›ындылы“ы тймендейді. љабыр“а жанында ›алыЈды“ы  - “а теЈ жылулы шекаралы› ›абат т.б. Б±л ›абат гидродинамикалы› шекаралы› ›абат›а ±›сас болады, біра› олардыЈ ›алыЈды“ы ЩртЇрлі.

Конвекция жылуалмасу механизмніЈ йте кЇрделілігіне байланысты жылу беруді есептеу ›иын. љабыр“адан с±йы››а (немесе с±йы›тан ›абыр“а“а) берілген жылу шамасын дЩл есептеу Їшін ›абыр“а жанында“ы температуралы› градиентті жЩне бет бойынша жылу тасымалда“ыштыЈ температуралы› йзгеруін білу керек. Б±ларды аны›тау йте ›иын.

Сонды›тан, жылуберудіЈ есептеуін жеЈілдету Їшін оныЈ негізіне НьютонныЈ суыту заЈын пайдаланады. Б±л заЈ бойынша: жылуалмасу бетінен с±йы››а (немесе керісінше с±йы›тан ›атты дене бетіне) берілген жылу мйлшері (dQ) ›абыр“а бетіне (df) ›абыр“а мен с±йы›тыЈ температураларыныЈ айырмасына (t›-tс) жЩне уа›ыт›а (d) тура пропорционал:

,(6)м±нда“ы,  - жылуберу коэффициенті деп аталады. Жылуберу коэффициентініЈ мЩні ›абыр“а мен ›орша“ан орта (тамшылы с±йы› немесе газ) арасында“ы жылу алмасудыЈ ›ар›ындылы“ын сипаттайды. ОныЈ  йлшем бірлігі Вт/мІк.

љ±бырлармен жЇретін жылутасымалда“ыштардыЈ цилиндрлі ›абыр“адан йтетін жылулы› а“ынныЈ есептеу керек.

Кйп ›абатты цилиндрлі ›абыр“а Їшін жылулы› а“ыны , Вт, мына формуламен аны›талады:

.(7)Кйп ›абатты цилиндрлі ›абыр“а Їшін:

.(8)
издік ба›ылау с±ра›тары

1 Жылу алмасу процесі дегеніміз не?

2 Жылу алмасу процесініЈ негізгі ›оз“аушы кЇшін ›алай табады?

3 Жылу таратудыЈ негізгі тЩсілдерін атаЈыз

4 Жылуйткізгіштік деп нені айтады

5 Фурье заЈыныЈ формуласын жазыЈыз

6 Жылуйткізгіштік коэффициенті нені сипаттайды?

7 Ньютон формуласын жазыЈыз

2 Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». – М.: Высшая школа, 1980. – б.3-15

3 Асамбаев А.Ж. «Техникалы› термодинамиканыЈ негіздері» - 2006. – б.4-16

4 Баскаков Б.В., Берг О.К., Витт и др. «Теплотехника» - М.: Энергоатомиздат., 1991. – б. 4-11, б. 40-41

5 ЭнергетиканыЈ электронды› энциклопедиясы.

• 
  
  жүктеу/скачать 1.01 Mb.
  
  Достарыңызбен бөлісу: