Nuqat - Kafedrasi «Issiqlik va massa almashinuv jarayonlari» fanidan

|
Kafedrasi «Issiqlik va massa almashinuv jarayonlari» fanidan
|
bet | 23/64 | Sana | 03.12.2023 | Hajmi | 6,57 Mb. | | #110142 |
Bog'liq Ma\'ruza matnlari (5)Nuqat=0,106Reqat Re<200 bo‘lganda; Nuqat=0,l06Reqat0,67 Re>200 bo‘lganda.
13-MA’RUZA Regeneratorlarning issiqlik hisobi.
Issiqlik almashinish shartlari.
Issiqlikni akkumulyatsiyalash koeffitsienti.
Regenerativ issiqlik almashinish qurilmasini sxemasi.
Harorat gisterezisi.
Regeneratorlarda issiq va sovuq issiqlik eltuvchilar nasadka orqali navbatma-navbat o‘tadi. Avval boshda, masalan, yuqoridan issiq issiqlik eltuvchi (is gazlari) o‘tadi, uning kirishdagi temperaturasi tg ga teng (3.6 rasm). So‘ngra nasadka isigandan keyin u orqali sovuq issiqlik eltuvchi tx boshlang‘ich temperaturaga ega bo‘lgan, nasadkadan issiqlik oladigan sovuq issiqlik eltuvchi (havo) o‘tkaziladi. Shundan keyin sovugan nasadka issiq issiqlik eltuvchi bilan yana qaytadan isitiladi, va shunday qilib isitish va sovutish davrlari uzluksiz ravishda birining ketidan ikkinchisi kelaveradi. Aksariyat metallurgiya pechlari uchun nasadkaning τn isish davrining davomiyligi uning τo sovush davrining davomiyligiga teng bo‘ladi. Nasadkaning elementlari ikkinchi tartibli chegara shartlarida, ya’ni element yuzasidagi o‘zgarmas issiqlik oqimida isiydi va sovuydi, shu sababli nasadkadagi issiqlik oqimlari va temperaturaning o‘zgarishlarini 3.7 rasmda taqdim qilingan egri chiziqlar bilan taqdim qilish mumkin.
Nasadka isitilganda uning har bir elementi isiydi (masalan, g‘isht), bunda u issiqlikni akkumullyatsiyalaydi (+Q). Nasadkaning sovushida akkumullyatsiyalangan issiqlik havoga uzatiladi (—Q). Bu jarayonlarni tezlashtirish uchun elementlar (g‘ishtlar) har ikkala yuzadan simmetrik tarzda isitiladi va sovutiladi. Nasadka orqali harakatlanadigan gaz muhitlari temperaturasining o‘zgarishlari g‘isht yuzasi temperaturasining o‘zgarishi bilan muvofiqlashtiriladi. Bu temperaturalar o‘rtasidagi farq elementga nisbatan tashqi issiqlik almashinish sharoitlari bilan shartlanadi.
G‘ishtning o‘rta tekisligining ts.p. temperaturasi tp yuza temperaturasidan orqada qoladi. Bu hodisa isitish yoki sovutish davrlari boshlangandan keyin birdaniga boshlanmaydi va avvalambor element materialining issiqlik-fizikaviy xossalari va uning o‘lchamlari bilan belgilanadi. Yuqorida qayd qilingan o‘ziga xos xususiyatlar elementning kesimi bo‘ylab temperatura maydonlarining shakllanishiga ham ta’sir ko‘rsatadi, ular 3.8 rasmda keltirilgan.
3.6-rasm. Regenerativ issiqlik almashtirgichning sxemasi.
3.7-rasm. Issiq issiqlik eltuvchining (is gazlari) tg temperaturasining, tn yuza temperaturasining, g‘ishtli nasadkaning o‘rta tekisligining temperaturasi va sovuq issiqlik eltuvchining tx temperaturasining ikkinchi tartibli chegara shartlarida vaqtda o‘zgarishi.
3.8-rasm. Isitish (1) va sovutish (2) davrlvrining oxirida nasadka temperaturasining g‘ishtning qalinligi bo‘ylab taqsimlanishi.
Nasadkaning barcha elementlari issiqlikni akkumullyatsiyalashi va berishi maqsadga muvofiq bo‘ladi. Bunday ishtirok etish darajasi η issiqlikni akkumullyatsiyalash koeffitsienti bilan baholanadi, ba’zan uni nasadkada elementdan (g‘ishtdan) foydalanish koeffitsienti deb ham ataydilar. η koeffitsient real jarayonda g‘isht tomonidan yutilgan issiqlik miqdorining g‘ishtning ichki issiqlik qarshiligi bo‘lmagan taqdirda akkumullyatsiyalanishi mumkin bo‘lgan issiqlik miqdoriga nisbatini o‘zida taqdim qiladi. Uning qiymati to‘g‘risida ikkita figura maydonlarining nisbati bo‘yicha fikr yuritish mumkin (3.8 rasm):
η = Fabed /Fagzd (3.11)
Shuni nazardan qochirmaslik kerakki, nasadkani uning yuzasida zichligi q ga teng bo‘lgan issiqliq oqimlarining o‘zgarmas sharoitlarida isitishda temperaturaning nasadkaning (masalan, g‘ishtning) kesimi bo‘yicha taqsimlanishi har bir davrning boshlanishi va oxirida parabolaga yaqin bo‘ladi. Bundan shu narsa kelib chiqadiki, isitish va sovutish davrlarining oxirlarida g‘ishtdagi temperatura farqi quyidagiga teng bo‘ladi:
Δt=0,5qs/λ. (3.12)
3.8 rasmda abssissalar o‘qi va mos keluvchi temperatura egri chiziqlari o‘rtasidagi maydonlar vaqtning mos keluvchi momentlarida nasadkaning h entalpiyasiga proporsional bo‘ladi:
Fabed = Fagzd - 2 = Faezd - . (3.13)
Fagzd = qn τn =0,5 qn τs. (3.14)
qp = ηqv ekanligini hisobga olish bilan o‘rniga qo‘yishlar va qayta shakllantirishlardan keyin
200>
|
| |