Файл: Жылу техникасыны теориялы негіздері пні Мамандыы.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
б3 = 30,6 0C-лерде зерттелетін майдың жылуөткізгіштік еселеуіші λ1 мен орта ыстықтығы t1ор-ді анықтаңыз.
2.3 Тапсырма шешімі (m =1 n = 5).

Зерттелетін қосқабатты сырықтың жылуөткізгіштік ағынының кейіптемесін ыңғайлы мына түрде жазайық

(2.10)

Мұнан, берілген мәліметтерді ескере, λ1-ді келесідей анықтаймыз

(2.11)

Зерттелген майдың анықталған λ1 ═ 0,0915 Вт/(м·К) жылуөткізгіштік еселеуішін сипаттаушы орташа ыстықтығы t1ор-ді жуықты оны қоршаған денелердің бет ыстықтықтарының арифметикалық орташа мәнімен табамыз

m =1 n = 5 түрлемінің жауабы: λ1 ═ 0,1028 Вт/(м·К),



Бақылау сұрақтары

1. Неліктен жылу көзі қымбат платина сымынан жасалған?

2. Неліктен зерттелген сұйықтың орташа ыстықтығы анықталады?

3. Платина сымының ыстықтығы tб1 қалай анықталады?
2.4 Тапсырма. Аумалы қосөре

m=1 n=5

Сыртқы қосөресі d2 = 200 + m + 0,5n=0.2035 м мен сыртқы бет ыстықтығы tб2 = 130 + m + 0,2n=132 0С құбырды жылулық оқшаулау қажет. Оқшауланғаннан кейін де tб2 = 130 + m + 0,2n=132 0С болсын. Оқшауланған құбырдың сыртқы бет ыстықтығы мен сызықты жылулық тығыздығы келесідей шектелсін tб3 30°С мен ql ≤ 200 Вт/м және сыртқы жылуберу еселеуіші α2 = 10 + m + 0,2n=12 Вт/(м2К) болсын (2.4 суретті қараңыз).

Жылуөткізгіштік еселеуіші λ2 ═ 0,05 + 0,1m + 0,1∙n Вт/(м∙К)-ді зат жылулық оқшаулауға жарай ма? Егер жарайтын болса, жылулық оқшаулаушы қабаттың қалыңдығы
δ2 қандай болуға тиіс?



2.4 Тапсырма шешімі (m =1 n = 5).

Сырықтың (цилиндр, стержень) аумалы қосөресі (α2(d3) ═ тұрақты деп) келесідей анықталады Ві ≈ 2, α2dау/λ2 ≈ 2, dау ≈ 2λ2/α2 ≈ 2∙0,05/10 ═ 0,01м.

Б ұл түрлемде dау ≈ 10 мм < d2 ═ 200 мм болғандықтан жылуөткізгіштік еселеуіші λ2 ═ 0,05 Вт/(м∙К) зат жылулық оқшаулауға жарайды. Өйткені оқшаулағыштың қалыңдығы өсе келе, 2.4 суретте көрсетілгендей, жылулық ысыраптың тығыздығы (ql < qlеңү, ∂ql/∂d3 < 0) азаяды.

Берілген tб3 30°С мен ql ≤ 200 Вт/м шартты орындау үшін жылулық оқшаулауға жарайтын заттың қажетті δ2 қалыңдығын қалыптасқан жылуөткізгіштіктің сызықты жылулық тығыздығының келесі кейіптемесі арқылы анықтаймыз

(2.13)

Кейде, d3/d2 < 2 болғанда, (2.13)-тегі логарифмнің қатарға ыдырауының бірінші қосындысын 4 пайыздан жоғары дәлділікпен алып, яғни ln(d3/d2) ≈ 2 δ2/d2 деп, жуықты есептеу қолайлы болады

(2.14)

(2.15)

Жуықты (2.15) кейіптеме бойынша

(2.16)

Жуықты есептің бірінші шарты

d3 = d2 + 2δ2 ≈ 203,5 + 2∙211,8 = 627,1 мм, d3 /d

2 ≈ 627,1/203,5 = 3,081 > 2

орындалғанымен, δ2 ≈ 627,1 мм деп алу үшін, жуықты есептің берілген дәлділігінің (екінші шартының) орындалуын тексеру қажет, өйткені жуықты есептің әрбір кезеңінің қателіктері қосылып отырады. Бұл жолы жуықты есептің дәлділігі (айырмашылығы)



шартты дәлділіктен (4 %) төмен болғандықтан δ2 ≈ 15,7 мм тек жуықты бағалаулық қорытындысы болып, оның тура мәні (2.13) бойынша табылады

ln(d3/d2) = 2πλ2(tб2-tб3)/q1 = 2π0,65∙102/200 = 2,081, d3/d2 = 1,17,

d3 = 1,17d2 = 1,17∙203,5 = 238,095 мм, δ2 = (d3 – d2)/2 = (238,095 – 203,5)/2 = 17,2975 мм. (2.17)

Сонымен, қаралған жылулыоқшаулағышты пайдалануға болады және оның жеткілікті қалыңдығы 17,2975 мм [(17,2975-15,7)/17=1,595=159,5 %].

m = n = 0 түрлемінің жауабы: берілген зат жылулық оқшаулауға жарамайды.



Бақылау сұрақтары

1. Бұл есептің шарттарында неліктен tб2-ге құбырдың жылулық оқшаулануы әсер етпейді деп қаралған?

2. Сырықты қабырғаның аумалы қосөресі деген не?

3. λау мен αау-лардың ұғымдарын түсіндіріңіз. λау-ға d2 мен α2 қандай әсер етеді ([6]-дан қараңыз)?

4. Егер λ2(t) болса, есептің қорытындылары қалай өзгерер еді?

5. Егер берілген жылуөткізгіштік зат ысыраптың сызықты жылулық тығыздығын өсіретін болса, не істеу керек?
2.5 Тапсырма. Ортаның дәл ыстықтығын анықтау
С ауыттағы ауаның ыстықтығы сынапты өлшегішпен анықталады. Ол май құйылған болат құбыршада орналасқан (2.5 суретті қараңыз). Өлшегіш құбырша шетінің ыстықтығы tl ═ 84 + m + 0,2n=86 0C, табанының ыстықтығы , ұзындығы l ═ 120 + m + 0,2n =122мм, қабырғасының қалыңдығы , ж
ылуөткізгіштік еселеуіші λ ═ 55,8 – m - 0,1∙n=54,3 Вт/(м∙К). Ауадан құбыршаға берілетін жылудың еселеуіші α ═ 23,3 Вт/(м2К).

Құбыршаның жылуөткізгіштігінен пайда болатын ыстықтықтың өлшеулік қателігі мен ауаның нақты ыстықтығын анықтаңыз.



2.5 Тапсырма шешімі (m =1 n = 5).

Есептеуге шекті сырық шешімінің келесі кейіптемесін алайық

(2.18)

Мұндағы - сырық жылуөткізгіштігінің шаққылық теңдеуінің көрсеткіші, м-1;

u = πd – құбыршаның жиектігі;

- құбыршаның қимасы, м2.

Сондықтан 16,913∙0,112 = 2,063, ch (2,063) = 3,76,

,

m =1 n = 5 түрлемінің жауабы: ауаның нақты ыстықтығы мен оның өлшеулік қателігі
Бақылау сұрақтары

1. Сырықтарды зерттеудің қажеттілігі неде?

2. Құбыршадағы майдың қажеттілігі неде?

3. Теориялық (2.18) кейіптеме неліктен жуықты?
2 ЕСЖ-ның жалпы бақылау сұрақтары

1. Жылуөткізгіштік пен жылуберудің және жылуөтудің жылу ағын тығыздықтарының кейіптемелерін өзара салыстырыңыздар.


2. α мен k және λ/δ еселеуіштері нені анықтайды?

3. Неліктен k < α1, α2, λ/δ?

4. Жылу (жылу мөлшері) Qτ мен жылу ағыны (жылылық) Q және жылу ағынының (жылылық) тығыздығы q дейтініміз не?