Құрастырушы: аға оқытушы Тулебаева Ж

ε_n(λ₁) = Δλ₁/λ₁ =[ ΔU/U+ΔI/I+Δd/(d₂- d₁)+Δd/d₁+Δd/d₂+ΔT/(Т_С1-Т_С2)]100℅

Қолда бар оқшалауғыш материалды қолданудың қажеттілігі туралы, қаралған шарлық қабырғаға пайдалануға тұжырымдау жасау.

5.4.Өлшемдермен есептеулер қорытындысын 5.1. кестесіне жазу.
ЖҰМЫС БОЙЫНША ЕСЕП
Жұмыс бойынша есеп, жұмыстың атымен мақсатын, эксперименттік анықтау әдістеменің қысқаша сипаты λ₁ , λ_1-2 , α₂, қондырғының сүлбесін, өлшемдермен есептеулердің қорытындысының хаттамалары, қажетті есептеулер, қолдағы бар оқшаулау материалын пайдаланудың қажеттілігі туралы тұжырымдау болуы қажет.

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ
1. Ыстықтық өріс, ыстықтық тұрақ беті дегеніміз не?

2. Бірөлшемді және көпөлшемді ыстықтық өрістер дегеніміз не?

3. Стационарлық және стационарлық емес жылуөткізгіштікке анықтама беру?

4. Бір қабатты және көп қабатты шарлық қабырғаның жылуөткізгіштіктің ыстықтық кедергісін есептеу үшін кейіптеме жазу?

5. Оқшаулаудың баламалық баскермесі дегеніміз не?

6. Шарлық қабырғаға қолданатын Ньтон-Рихман заңы?

Күрделі дене түрі қыйылысындағы қызулықтың жайылуын оның электрлік үлгісінде ғылыми тәжірибе әдісімен таныстыру және осы әдіс ұқсастығы бойынша қызу өткізгіштік есептерін шығару үшін білімді тереңдету болып табылады.

Мағыналық шарттары, қаралып отырған барыстардың,барлық жекелік ерекшеліктерінің математикалық бейнелеуін береді,олар мыналардан тұрады:

-барыс өтіп жатқан дененің үлгісі мен мөлшерлерін немесе жүйелерін сипаттайтын геометриялық жағдайлар.

-дененің немесе жүйелердің физикалық теңдіктерін,ұқсас сандардың теңдігін сипаттайтын физикалық жағдайлар.

-алғашқы уақыт сәтіндегі барыстар ерекшелігін сипаттайтын бастапқы жағдайлар,тұрақты жердегі жылуды өткізгіштер үшін бұл шарттар жоқ.

Дене немесе жүйелер шекарасындағы барыстар өту ерекшеліктерін сипаттайтын шекаралық жағдайлар.

Ламинарлық тәртіпте болатын жылуды өткізу, электр қуатын өткізу, араласу және сұйық заттардың ағу барыстары ұқсас барыстар болып табылады,өйткені олар жазу түрі бойынша ұқсас заңдармен (Фурье,Ом,Фика т.б.) түсіндіріледі,көбіне жыйнақтап қорытумен ұсынуда қозғалыс түрлері,үздіксіз дамып отыратын кез-келген табиғи заттардың(жылудың,электр зарядтарының,заттардың т.б.), кеңістікке өтуін бір құбылыс деп шешіледі,ал математика бойынша себебі мен салдары арасындағы сызықтық тәуелділік түрінде ұсынылады.

Жылу өткізгіштігін зерттеу үшін таңдағанда,ұқсас барыстардың зерттеу жұмысы қарапайымдау өтетінін,көбірек дәлдікпен өлшенетінін алады.Бұндай өзгеріс электр қуатының өзгерісі болып табылады.

Жылу өткізушілік пен электр қуатын өткізушіліктер ұқсастық барыстары Фурье мен Ом заңдарының жазылу түрлерінің ұқсастығынан шығады:
dΦ= (2.1)

dy=; (2.2)

λ - жылу өткізгіштігінің нақтылы саны, ;

А - алақ, м²;

I - ток күші, А;

A_э - электр өткізгіштің көлденең қыйындысының алаңы;

Күрделі үлгісі бар тұрақты жердегі жылулық алаңының тікелей қыйындысының түтік қабырғасын суреттеп қараймыз.

Ішкі қабырға бетінде Тс(Sb), қызу жайылымы берілген,ал сыртқы жағында қоршаған орта мен Т_ж қызуы бар конвективті жылу алмасу өтеді. Жергілікті жылу беру 2(Sh) нақтылы саны мен қабырғаның жылу өткізгіштігінің нақтылы санының λ мөлшері берілген. Түтік қабырғасындағы қызулық алаңды Т(y, x) табу керек.

Бұл есепті шешу үшін D(x,y)аймағындағы торапты нүктелер мен сыртқы кедергілер R(H)арасындағы ішкі электр кедергілерін R(H) электрлік балама желісімен(торымен)алмастырады.Бұнда өте ыстық қызу өткізгіштік кедергілері R(B)еліктетіледі,ал R(H)-өте ыстық берушінің кедергісі.Торлық үлгі N торапты нүктелерімен N ұяларына бөлінген D(x, y) сәйкес келеді,онда да шекаралық ұялар жартылай мөлшерімен алынады

Торлық үлгідегі қызулық алаңның электрлік үлгіленуі.

Шаршы ұяның біркелкі қабырғасы үшін жылу өткізгіштің өте ыстықтық кедергісін R_λ= табады,ал жылу берушінің өте ыстықтық кедергісін R_α= табады,мұнда ΔS₁-ұяның жан-жағының өлшемдері.

Баламалы электрлік желіні құру үшін R_(в) таңдайды,әдетте ол 1,10 немесе 100 Ом дық еселікті жэне ΔS₂ өлшемдері беріледі.

Бір мағыналық жағдайындағы теңдік негізінде,D(x,y)жылулық аймағы мен баламалы электр желісі үшін,белгіленген сандар теңдігінен R_(н),есептеу үшін мынадай байланыс алуға болады

β_ί=

Осыдан R_(н)=R_αR_(в), ΔS₂/R_λ=λ R_(в)/α·(ΔS₂/ΔS₁) (2.4)

R_(н) кедергісінің бос ұштарын U_ж=0,B күш өрісі бар өткізгішке қосады.Торапты нүктелердің,қаралып отырған түтіктің ішкі пішініндегі еліктетілген шекаралық (жиектік) ұяларын,V_C күштер өрісіне қосады.Ол мынадай теңдеумен белгіленеді

мұндағы Z-шет жақтық қызулық жағдайымен және қабылданған кернеу көлемділігімен берілуі бойынша белгіленген тұрақты өзгеріс.

Мұнда V_ί,ј=U_ίј-U_Ж/U_C-U_Ж (2.7)

Ө=T_ίj-T_Ж/T_C-T_Ж (2.8)

Әдістің мәнісі мынада.Жылылықтың нақтылы көшу барысы электрлік күш-қуатының баламалық электр үлгісіндегі көшу барысының ұқсастығымен зерттелінеді,сонымен бірге түтік қыйындысындағы (2.1-сурет) қызудың өзгерісін электрлік үлгінің тораптарындағы күштер өзгерістерінің өзгеруі бойынша белгілейді.

Электрлік үлгі нақты түтікке геометрия бойынша сәйкес,ал оның сандық өлшемдері теңдеуді (2.4) қанағаттандырады.U_ίj күштер өрістерінің өлшенуі байсалды төселген желі бойынша жүргізіледі. Сандық мөлшері (U_ίj/Z) милливольтметрмен өлшенеді,онда да Z мөлшері,милливольтметр сызықтарының бөліктері бойынша, T_ίj қызулық мөлшеріне сәйкес болатындай етіліп таңдап алынады.

Ортаның қызулығы (T_Ж) 293 К-ге тең келетін тұрақты санмен алынады,сондай-ақ зерттелініп отырған қабырғада ішкі жылу көзі жоқ деп болжалынады,ал жылу өткізгіштің нақтылы саны қызудың өзгеруімен өзгермейді.Қаралып отырған түтіктің ішкі бетіндегі қызулық сол сияқты тұрақты және T_C тең.

Көрсетілген долбарлы көрсеткіштердің есебімен қаралып отырған түтіктің қыйындысының кез-келген нүктесіндегі қызулық мөлшерін,теңдеу бойынша (2.10), электрлік үлгінің қажетті нүктесіне қысқышты қою жолымен және ондағы мөлшерді милливольтметрдің көмегімен өлшеу арқылы белгіленеді.
4 Арнаулы тәжірибе орнындағы қондырғының бейнеленуі
Тәжірибе орнындағы қондырғы тәртіпке салынатын тұрақты ток көзі бар

Тәжірибелік қондырғы U_C күштер өрістерін жасау үшін ішкі темір құрсауы 2 және сыртқы темір құрсауы 3 бар,олардағы электрлік күштер өрістері U_Ж=O,B=+∞,баламалы электрлік тордан тұрады.2 және 3 темір құрсаулардағы күштер өрістері тұрақты ток көзінің 4 көмегімен жасалынады,ал оның күш-қуатының мөлшері реостатпен 5 тәртіпке келтіріледі.Қабырғаның түйіндеріндегі 1 электрлік күштер өрістерінің U_ίj өлшенуі,қажетті түйінді нүктеге қысқышты 7 қыстырған кезде °C қызулығын өлшеуге арнайы тәртіпке келтірілген,милливольтметрмен 6 жүргізіледі.

R₃ пен R₄ электрлік кедергілер,кедергілердің бөлінген мөлшерлері бар,реохордты құрады.R₃ мен R₄ кедергілердің мөлшерлері,жалпы кедергіленудің (R₃+R₄),милливольтметрдің сызықтарының бөліктеріне сәйкестендірілген,қажетті Z мөлшерін қамтамасыз ету үшін таңдап алынады.

5 Жұмысты орындау тәртібі
1.Тәжірибелік қондырғылардың құрылысымен және құралдармен танысу.

2. Миллиметрлік қағаз бетінде оқытушы көрсеткен көлемділікпен зерттелетін заттың (форсунканың )сызбасын жасау.

3. Оқытушының бақылауымен қондырғының электр жүйесін қосу және реостатпен 5 берілген қызулық T_C мөлшерін қою.

4. Қысқыштың 7 көмегімен әртүрлі нүктелерде U/Z өлшемін жүргізу және зерттелініп отырған заттың қыйындысындағы,қызулық мөлшерлері бірдей,нүктелердің орындарын белгілеу.Теңдеу (2.10) негізінде нақтылы қызулық мөлшерін белгілеу.Қыйынды сызбасында оқытушының нұсқауымен,орта қызулығы бірдей жерлерді сызып көрсету,сондай-ақ зерттелініп отырған түтік қабырғасындағы қызулықтың бөлінулерін белгілеу.

Таңдап алынған көлемде сызбада қызулық алаңды құру.

5. Реостаттың 5 көмегімен T_C қызулық мөлшерін өзгерту және 4 бапты қайталап орындау.

2.Жұмыстың мақсаты мен оны орындауға берілген тапсырма.

3.Тәжірибелік қондырғының желісі.

4.Жұмысты жүргізу әдісі

7.2.Тәжірибелік жұмыс бойынша оның есепке жатқызылуы:
1.Қандай жұмыс барысы ұқсастық болып саналады?

2.Бір мағыналықтың шарттары.

3.Жылу өткізгіштік есептерін шешу үшін электржылулық ұқсастығы әдісінің мәнісі.

4.Баламалы электр желісін құру және онда зерттелініп отырған заттың қыйындысында қызулықтың бөлінулерін белгілеу.

1. 
   Тепломассообмен. Краткий конспект лекций / Тулебаева Ж.А. – Павлодар: изд-во «Кереку», 2007 – 54 с.
   
2. 
   Жылумаңызалмасу. Қысқаша дәрістер конспектісі/ Тулебаева Ж.А. – Павлодар: изд-во «Кереку», 2006 – 57 б.
   

4. 
   Темирбаев Д.Ж. Тепломассообмен: Решение задач с использованием ЭВМ. – Алматы: АИЭС, 2004. – 64 с.
   
5. 
   Темирбаев Д.Ж. Тепломассообмен: Лабораторный практикум. – Алматы: АИЭС, 2003. – 44 с.