ISSIQLIK QURILMALARIDAGI TERMODINAMIK PARAMETRLAR TAQSIMOTINING ENERGETIK

ISSIQLIK QURILMALARIDAGI TERMODINAMIK PARAMETRLAR TAQSIMOTINING ENERGETIK
SAMARADORLIKKA TA’SIRI
J.X.Suvonov, E.B.Toshtemirov
Namangan muhandislik-texnologiya instituti
Annotatsiya: Miqdoriy bog‘lanishlarni aniqlash uchun spekl kartinadagi nur intensivligi
darajasini vaqt va fazoviy taqsimotini o‘lchash zarur. Shuningdek bu yerda muxit xarorati va bosimi
bir jinsliliklarining xarakterli o‘lchamlari juda kichik bo‘lganligi uchun bu jarayonda gazlarning
turbulent oqimiga doir nazariy qarashlar va chegaraviy shartlar bu yerda o‘rinli emas.
Kalit so‘zlar: IES, izotermik, issiqlik, bosim, turbulentlik, elektro energetika.
Jaxon va mamlakatimiz elektroenergetikasida issiqlik elektr stansiyalarining (IES) o‘rni
salmoqli, lekin ulardagi samaradorlik xatto, eng zamonaviy qurilma larda xam nisbatan past
ko‘rsatkichlarga (45% gacha) ega. Shunga qaramay xanuzgacha elektr energiyasi ishlab chiqarishda
issiqlik energiyasini avval mexanik energiyaga, keyin elektr energiyasiga aylantirish usuli, ya’ni IES
lari yetakchilik qilmoqda va yana kelgusi bir necha o‘n yilliklarda xam shunday bo‘lib qolishi
kutilmoqda[1]. IES larning samaradorligini oshirishda so‘nggi yillarda gibrid texnologiyalarni qo‘llash
Namangan Institute of Engineering and Technology
nammti.uz
10.25.2023
Pg.152
(masalan geliotexnik qurilmalar issiqlik energiyalarini bevosita IES larning texnologik qurilmalariga
uyg‘unlashtirish) texnik va itisodiy jixatdan yaxshi natijalar bermoqda.
Yuqoridagilardan kelib chiqib, ushbu maqolada tabiiy gaz yonilg‘isda ishlovchi qurilmalarda
konveksion issiqlik almashinuvi jarayonidagi termodinamik parametrlarning (bosim va xaroratning)
anizotropya xususiyatlari o‘rganilgan. Chunki, aynan bosim va xaroratning o‘zgarishi yonish
jarayonida va issiqlikning ishchi muxitga uzatilishida konvektiv jarayonlarni yuzaga keltiradi. Gibrid
IES larda geliotermik usulda qizdirilgan ishchi xavo oqimini aktiv yoki passiv shaklda yonish
kamerasiga uzatish, yoki texnologik qurilmalardan chiqqan issiq xavo oqimidan foydalanish nazarda
tutiladi va bu gazli muxit termodinamik parametr larini tadqiqi etish va uni boshqarish masalasi
keltirib chiqaradi. Bu masalalar asosan muxitning issiqlik tashuvchanlik va o‘tkazuvchanlik
xususiyatlari bilan baxolanadi. Mazkur xolatda gibrid texnologiyaning eneretik samaradorligida
aynan ishchi muxitning bosimi va xarorati muxim o‘rin tutadi.
Klassik termodinamikada, issiqlik uzatilish jarayoni nazariy jixatdan biror izotermik yuzadan
boshqa izotermik yuzaga o‘tgan issiqlikning miqdori deb qaralib, bu miqdor issiqlik almashinayotgan
yuzalarga va xaroratlar farqiga bog‘liq. Oqib o‘tgan o‘tgan issiqlik miqdori Furye qonuni orqali
ifodalanadi [2]
q = - λ grad T
(1)
bu yerda λ –issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffisiyenti bo‘lib, uni o‘zgarmas qiymati uchun ΔL
qalinlikdan S yuza orqali Δt vaqt oralig‘ida o‘tgan issiqlik miqdori
(2)
(2)
tenglamadan ko‘rinadiki, isiqlik uzatilish jarayonini xisoblashda λ – koeffisiyentning
aniqlik darajasi asosiy rol o‘ynaydi. Ikkinchi o‘rinda xarorat gradiyentlari olinayotgan qatlamning
qalinligini qanday tanlash muximdir. Shu qatlamlardagi xaroratni va oqim o‘tayotgan yuzani aniqlash
muammo tug‘dirmaydi, agar xaroratning izotroplik o‘lchami ma’lum bo‘lsa. Lekin λ parametrni va
xarorat gradiyentining issiqlik oqimiga nisbatan turli yo‘nalishlardagi xarakterli o‘lchamlari
dinamikasi juda murakkab bo‘lib, aniq sharoitlardagi bosim va xaroratning xususiyatlari va issiqlik
almashinuvi jarayonlarini turlari (erkin konveksion, majburiy oqimli, nurlanishli va boshqalar) bilan
aniqlanadi. Shundan kelib chiqib issiqlik o‘tkazuvchanlik (issiqlikni uzatish va aksincha
termoizolyasiya) masalalarida λ parametrni va xaroratning izotroplik o‘lchamlarini tajribada aniqlash
muxim amaliy xususiyatga ega.
Tajribada qizdirilgan xavo muxitida yuzaga kelgan turbulent oqimdagi bosim va xaroratning
bir jinslilik o‘lchamlari, shu muxit orqali o‘tgan tekis frontli optik nurning to‘lqin fronti buzilishlari
yordamida o‘rganilgan. Xavo qatlami uzunligi 1m, diametri 12 sm bo‘lgan, ichida elektr qizdirgich
joylashgan shisha nay orqali konvektiv oqim xosil qiladi. Tekis frontli lazer nuri dastasi
o‘rganilayotgan xavo qatlami orqali o‘tib, ikkinchi nur bilan kogerent qo‘shilishi (Maykelson
interferometri) natijasida nurning tarqalish yo‘nalishiga perpendikulyar tekislikda vaqt bo‘yicha
tasodifiy o‘zgarib turuvchi interferension manzra (spekl manzara) xosil bo‘ladi.
Tasodifiy spekl manzaralarning xosil bo‘lishi mexanizmi 1-b rasmda keltirilgan. Lazer nurining
to‘lqin fronti dastlab tekis bo‘lib, qizdirlgan va doimiy konvektiv oqim ostida bo‘lgan muxitdan (shishi
nay ichidan) o‘tgach bosim va xaroratning tasodifiy fluktuatsiyalari ta’siriga uchraydi. Bunday
fluktuatsiyalar atmosfera optikasida turbulentlik deb ataladi, uning xrakterli o‘lchamlari R(T,R)
tasodifiy bo‘lib, nurning tarqalish yo‘nalishini tasodifiy burchaklarga burib turadi (1-b rasmdagi 1 va
1
1
nurlar). Agar muxit sokin bo‘lganda edi, nur to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqalib (1-b rasmdagi 2-nur),
uning to‘lqin fronti tekis bo‘lgan bo‘lar edi.
|