«жылумассаалмасу» ПӘннің ОҚУ Әдістемелік кешені

Дәріс 2

2 Жылуөткізгіштіктің коэффициенті.

4 Жылуберу коэффициенті. Био критерийі.

5 Орта және нақты жылусыйымдылықтардың байланысы. Майер теңдеуі.

6 Ағын үшін термодинамиканың бірінші бастамасы.
Жылуөткізгіштік. Бір-біріне тиісіп тұратын өте кіші бөлшектердің тәртіпсіз қозғалысының нәтижесінде жылу өту процессі - жылу өткізгіштік деп аталады. Бұл қозғалыс газдар және тамшымалы сұйықтарда молекулалардың қозғалысы қатты денелерде кристалдық тордағы атомдардың тербелісі немеесе металдардағы еркін электрондар диффузиясы болуы мүмкі. Қатты денелердің жылу таратуының негізгі түрі жылу өткізгіштік болып табылады.

Жылуөткізгіштіктің дифференциалды теңдеуі мына формуламен анықталады:

,

(1)

Жылу беру коэффициент – қыздырушы ортадан, қыздырыдатын бетке 1 м² арқылы, берілетін жылулық ағыны, оларды қабырғамен бөлу кезіндегі, 1 С температуралық тегеурін пайда болады.

Ең қарапайым және кең таралған мақсаты қабырға беттеріндегі температуралар t_{қ 1}және t_қ2 қабырғаның қалыңдығы болатын жазық қабырғада өтетін жылу ағынының тығыздығы q анықтау.

Температура тек қабырға қалыңдығы бойынша (х-осі бойынша) өзгереді. Бұндай есептер бір өлшемді деп аталады және оларды шешу өте оңай.

Жылуөткізгіштіктің дифференциалды теңдеуі; жылуөткізгіштік коэффициенті; жылуберу коэффициенті.

2 Жылуөткізгіштік коэффициенті дегеніміз не?

3 Жылу бері коэффициент дегеніміз не?
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат., 1969. – б.3-20

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

3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың 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 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.

Модул 1. Жылуөткізгіштік

Дәріс 3

2 Аналитикалық шешімі.

3 суыту (немесе қыздыру) процесінің реттелетін жылулық режимі.
Тұрақсыз режимдегі жылу процесі тұрақты режимге қарағанда табиғат пен техникада жиірек кездеседі. Мысалы: машиналар мен приборлардың жұмысқа қосылуы кезіндегі сууы немесе қыздырылуы, режимнің тоқтатылуы немесе өзгерілуі; құрылыс элементтерінің температура өзгерісіндегі күйі өнімдер мен денелерді термиялық өңдеу; регенеративті жылуалмастырғыш аппараттардың жұмысы т.б.

Барлық тұрақсыз режимдегі жылуөткізгіштік процестер үшке бөлінеді:

- өтпелі-дененің тұрақталған күйіндегі бір нүктедегі температура екіншісіне дейін өзгереді:

- үздіксіз қыздырылғанда (салқындатылған)-температураның уақыт ішіндегі немесе кеңістіктегі шексіз өзгеруі;

- ауық-ауық температура кейбір шама айналасында ауытқиды.

Тұрақсыз жылуөткізгіштіктің практикалық есептерінің ішіндегі негізгілері болып екі топ процестер саналады:

- дене жылулық тепе-теңдікке ұмтылады;

- дененің температурасы ауық-ауық өзгеріп тұрады.

Тұрақсыз жылуөткізгіштіктің есептерінің көптеген бөлігі мынаны анықтауға арналған:

- процестің басынан бастап белгілі бір уақыт ішінде дененің белгіленген нүктелеріндегі температураларды анықтауға;

- температурасы берілген нүктеде жүретін процестің ұзақтығын анықтауға;

- белгіленген нүктедегі берілген уақыт ішіндегі жылу ағынын анықтау;

- берілген уақыт ішіндегі денеге берілген және одан әкетілген жылу мөлшерінің толық шамасын анықтауға.

,

(1)

мұндағы және - кейбір функциялар;

Характеристикалық теңдеу мына түрде жазылады:

.

(2)

;

(3)

Осы денелердің беттеріндегі температуралар:

;

(4)

Бет ауданы бірлігінде уақыт ішінде суыту (қыздыру) процесінде берілетін не әкетілетін жылу мөлшері мына формуламен анықталады:

,

(5)

мұндағы және - пластина үшін;

Пластина, цилиндр, шар арналған дененің уақыт моменті ішіндегі көлемі бойынша алынған дененің орта өлшемсіз температурасы мына формулалармен анықталады:

,	(6)
,	(7)
.	(8)

Егер болғанда, сонда мына формулаен анықталады:

.

(9)

Температурасы тұрақты ортада дене қыздырылған (немесе суытылған) кезде үш ерекше режим пайда болады:

- реттелмеген () - температураның бастапқы таралуы процестің дамуына ерекше әсер етеді;

- реттелетін () - температураның бастапқы әсері жоғалады;

- (стационарлы) тұрақты () - барлық нүктелердегі температура ортаның температурасына тең болады.

Артық температура - бұл дене температурасы мен айналадағы орта температурасы арасындағы айырма модулі:

.

(10)

,

(11)

мұндағы - дененің формасынан және температурасының бастапқы таралуынан тәуелді тұрақты;

Реттеуші режим кезеңі (11) теңдеудегі қатардың бірінші мүшесімен сипатталады:

.

(12)

Егер (12) теңдеуін логарифм десек,онда:

.

(13)

(13) теңдеу жылуөткізгіштіктің реттеуші режимі кезкелген нүктенің артық температурасының натуралды логарифмы уақыт бойынша сызықтық заңмен өзгеретінін сипатталатынын көрсетеді.

(13) теңдеудің сол және оң жағындағы бөліктерін уақыт бойынша дифференциалдаудан өткен соң, мына тәуелділік шығады:

,

(14)

мұндағы - суыту (қыздыру) қарқыны, 1/с.

Стационарлы емес кезіндегі жылуөткізгіштік; реттелетін жылулық; артық температура; суыту (қыздыру) қарқыны.

2 Реттелетін жылулық режимін сипаттаныз

3 Артық температура дегеніміз не?

4 Суыту (қыздыру) қарқыны дегеніміз не?

5 Суыту (қыздыру) қарқыны неден тәуелді?
Ұсынылатын оқулықтар
1 Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат., 1969. – б.3-20

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

3 Асамбаев А.Ж. «Техникалық термодинамиканың 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 Энергетиканың электрондық энциклопедиясы.

Модул 1. Жылуөткізгіштік