«жылумассаалмасу» ПӘннің ОҚУ Әдістемелік кешені

Дәріс 4

2 Әртүрлі қабырғалардан өтетін жылуөткізгіштік

Конвективті жылуалмасу көптеген жылумен өндеу процестеріне (құрылыс материалдарын кептіру процестерінде) тән процесс болып саналады.

Жылу беру процесінің мысалдар: бөлменiң ауасына қыздыру элементтерiнiң (жылытқыш жүйелер) қыздыратын суынан жылулықтың берiлуi; бу қазандықтардағы қайнату құбырларының қабырғасынан суға түтiндiк газдарынан жылулықтың берiлуi және т.б. Оқшауланған қабырға сонымен бiрге жылулықты өткiзгіші болып саналады. Қоршаған қабырғадан жылулық жылуөткізгіштікпен, ал қабырғадан қоршаған ортаға жылулық конвекциямен және сәулеленумен беріледі. Сондықтан, жылуалмасу процесі күрделі процесс деп айталады.

Жылу беру коэффициенті келесі факторлармен байланысты:

Сұйық жылдамдығы , оның тығыздығы р мен тұтқырлығы , яғни сұйық ағынының режимін анықтаушы шамалар;

Сұйықтың жылулық қасиеттері (меншікті жылу сиымдылығы, жылу өткізгіштігі ), сонымен қатар көлем ұлғаю коэффициенті ;

Геометриялық параметрлер - формалары және қабырға өлшемін анықтаушы(құбыр үшін-оның диаметрі d және L ұзындығы). Осыған байланысты  (, , , , , , L, )

Жылу беру коэффициентінің, факторларының үлкен болу санына байланысты,  үшін есеп теңдеуін алу мүмкін емес. Жылу беру коэффициентін анықтау үшін сұйықтың қабырғадағы температуралық градиентін білу керек.

Жылу беру коэффициенттерінің сандық шамалары.

Жылу беру коэффициент жылу берудегі қарқынды үдемелігін сипаттайды. Бұл шама, жылулық ағымының тығыздығының қабырғаға, жылу жеткізуші аралығының темпетуралық тегерінін қатынасына тең болады.

Бір қабатты жазық қабырға үшін, жылу беру коэффициенті , Вт/(м²·К):

.

(1)

Көп қабатты жазық қабырға үшін, жылу беру коэффициенті , Вт/(м²·К):

.

(2)

Бір қабатты цилиндрлі қабарға үшін, сызбалы жылу беру коэффициенті , Вт/(м·К):

.

(3)

Көп қабатты цилиндрлі қабарға үшін, сызбалы жылу беру коэффициенті , Вт/(м·К):

.

(4)

Бір қабатты сфералы қабарға үшін, жылу беру коэффициенті , Вт/(м·К):

.

(5)

Көп қабатты сфералы қабарға үшін, жылу беру коэффициенті , Вт/(м·К):

.

(6)

Жылудың әсерін азайту үшін құбардың, аппараттың термиялық кедергісін көбейту керек. Ол үшін құбырдың, аппараттың сыртына белгілі бір не бірнеше оқшауландыру материалын жауып, содан кейін оның сыртынан бояп, не сылақ жұмыстарын жүргізеді.

Оқшауландыру материалдарына асбест, слюда, пробка, торф, стекловата т.б жатады. Оларды табиғи күйінде алып, оларды біраз өңдеген соң қабырға бетіне қабаттап жағады. Оқшауландыру қабатын сақтау үшін олардың сыртынан жұқа металл бетімен немесе фольгасымен қаптайды.Бұл қабаттың оқшауландыру қасиеттерін жақсартады, себебі фольгамен оқшауландыру материалы арасында жылуды нашар өткізетін ауа сақталады.
Осы дәрістің материалдарының негізгі түсініктерің білүі керек:

Жылуалмасу; жылуалмасу процесі; күрделі жылуалмасу; оқшауланған материалдар.

2 Жылуөткізгіштік жылуберуден айырмашылығы?

3 Оқшауланған материалдар қандай болады?
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.