ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3 Сәулелену жылуалмасуы
m=1 n=5
3.1 Тапсырма. Газ ыстықтығын өлшеудің қателігін анықтау
А
рнамен ағатын ыстық газдың ыстықтықты өлшегішпен анықталған қалыптасқан ыстықтығы t1 = 300 + m + 0,5n=303,5 0C, қабырғаның ішкі бетінің ыстықтығы t2 = 200 + m + 0,5n=203.5 0С, ыстық жұптың қаралық дәрежесі ε1 = 0,8 бен оған газдан берілетін жылудың (жылуберу) еселеуіші α = 58 + m + 0,5n=61.5 Вт/(м2К) (3.1 суретті қараңыз).
Ыстық жұптан қабырғаға кететін сәулелену жылулығы арқылы пайда болатын ыстықтықты өлшеу қателігі мен газдың дәл ыстықтығын анықтаңыз.
3.1 Тапсырма шешімі (m=1 n=5).
Ыстық жұптың жылулық теңестігін жасайық.
Ыстық жұптың қабырғаға беретін сәулеленулік жылылығы
(3.1)
мен газдан ағынды алатын жылылығы
(3.2)
қалыптасқан күйде өзара тең болады
(3.3)
Мұнан, белгілі мәліметтерді ескере, ыстықтықтың өлшеу қателігін табамыз
Сонда газдың дәл ыстықтығы tс = 303,5 + 43,407 = 346,907 0С болады.
m =1 n = 5 түрлемінің жауабы: tс - t1 = 43,407 0С, tс = 346,907 0С.
Бақылау сұрақтары
1. Сәулелену жылылығы деп нені атаймыз?
2. (3.1)-дегі С0 қалай аталады, ол нені сипаттайды және неге тең?
3. Сәулелену жылуалмасудың аса қарқыны неге байланысты?
4. Неліктен ыстық жұп газдың ыстықтығын дәл көрсетпейді?
5. Жылылық (3.3) теңестікте газдың жылуөткізгіштігі ескерілген бе?
6. Ыстықтықты ыстық жұппен өлшеудің дәлділігін қалай көтеруге болады?
3.2 Тапсырма. Газ ыстықтығын өлшеудің дәлділігін көтеру
m=1 n=5
Газ ағынының ыстықтығын өлшеудің қателігі қандай болады, егер газөткізгіштіктің сыртын жылулық оқшаулау арқылы оның ішкі бетінің ыстықтығы t2 = 250 + m + 0,5n=253.5 0С-ге көтерілсе? Басқадай мәліметтер 3.1 тапсырмадай болсын.
Бұл тапсырма 3.1 тапсырмадай және сол түрлем бойынша жасалады.
m =1 n = 5 түрлемінің жауабы: tс - t1 ═ 24,769 0С, tс ═ 328,269 0С.
Бақылау сұрақтары
1. Неліктен бұл жолы ыстықтықты өлшеудің дәлділігі өсті?
2. Арнаның сыртын жылулық неге оқшаулайды? Мұны газ ағынының ыстықтығын өлшеудің қателігін азайту әдісі деуге бола ма?
3. Ыстықтықты ыстық жұппен өлшеудің дәлділігін тағы қалай көтеру-ге болады?
4. Ыстықтықты өлшейтін, ыстық жұптан басқадай, қандай аспаптар бар?
3.3 Тапсырма. Жылулық сақтау қалқаларының әрекеті
Қосөресі D = 500 мм арнадағы ыстық газдың (қосөресі d2 = 10 мм сырықты қалқалы) қосөресі d1 = 5 мм кедергілі ыстықтықты өлшегішпен анықталған ыстықтығы t1 = 300 + m + 0,5n=303.5 0С, арнаның ішкі бетінің ыстықтығы t2 = 200 + m + 0,5n=203.5 0C, ыстықтықты өлшегіш пен қалқаға берілетін жылудың еселеуіші α = 58 + m + 0,1∙n=59,5 Вт/(м2∙K), беттерінің қаралық дәрежелері ε1=εқ=0,8 (3.2 суретті қараңыз).
Ыстық жұптан қабырғаға кететін сәулелену жылулығы арқылы пайда болатын ыстықтықты өлшеу қателігі мен газдың дәл ыстықтығын анықтаңыз.
Табылған және 3.1 мен 3.2 тапсырмалардың қорытындыларын салыстырыңыз.
3.3 Тапсырма шешімі (m =1 n = 5).
Ыстық жұптың жылулық теңестігін жасайық:
а) кедергілі ыстықтықты өлшегішке
(3.4)
б) қосөресі салыстырмалы аз (d2 << D) қалқаға
(3.5)
(3.4) пен (3.5)-тең келесілер табылады
(3.6) 
(3.7)
Мәліметтерді ескеріп, соңғылардан келесілерді табамыз
(3.8)
(3.9)
Қалқаның әртүрлі tқ ыстықтығына есептелген tc=f1(tқ) мен tc=f2(tқ) мәндері мен тәуелділіктері 3.1 кесте мен 3.3.2 суретте келтірілген.
3.3.2 суреттен газдың дәл ыстықтығы tс = 309 0С екенін көреміз. Ыстықтықтың өлшеу қателігі tс - t1 ═ 309 – 300 = 9 0С.
3
.1 К е с т е - tc=f1(tқ) мен tc=f2(tқ)
| tс, 0C | tқ, 0C | |||
| | 240 | 260 | 280 | 300 |
| tc = f1(tқ) tс = f2(tқ) | 327,6 258,0 | 323,6 275,8 | 315,1 295,6 | 305,8 315,4 |
Сонымен 3.1 тапсырма шарттарына қоса, ыстық жүптің қалқалануы ыстықтықтың өлшеу дәлділігін 5 есе өсірді. Мұндай жағдай «жылулық сақтау қалқаларының әрекеті» деп аталады.
m =1 n = 5 түрлемінің жауабы: газдың дәл ыстықтығы tс = 309 0С, ыстықтықтың өлшеу қателігі tс - t1 = 9 0С ғана болып, 5 есе кеміді.
Бақылау сұрақтары
1. Жылулық сақтау қалқалары қалай істейді және ?
2. Жылулық сақтау қалқаларының әрекеті неге тәуелді?
3. Жылулық сақтау қалқалары әрекетінің мысалдарын келтіріңіздер.
4. Жылуберу еселеуішінің жылулық сақтау қалқалары әрекетіне тиетін әсері қандай?
3.4 Тапсырма. Сәулелену ағындарының геометриялық
сипаттамаларын анықтау
m=1 n=5
Б
у қазаны жану құтысы қабырғаларының қосөресі d = 100 + m + 0,2n=102 мм мен аралығы s = 120 мм (3.4 суретті қараңыз) құбырлармен қалқаланған.Қабырғаның бет ауданы мөлшері мен құбырлардың ұзындығының жеткілікті үлкендігінен құбырлар мен қабырғаның аралығы сәулеленулі жылуалмасуға әсер етпейді.
Бұл сәулелену жылуалмасу жүйенің орташа бұрыштық еселеуіштері мен өзаралық беттерін анықтаңыз.
3.4 Тапсырма шешімі (m =1 n = 5).
Бұл сәулелену жылуалмасу жүйенің орташа бұрыштық еселеуіштері мен өзаралық беттері, мәліметтері ескеріле, келесідей анықталады
(3.10)
(3.11)Сәулелену ағындардың
-ін өзаралық найымдау қасиеті бойынша келесідей анықтаймыз
(3.12)Сәулелену жылуалмасу өзаралық беті
(3.13)m =1 n = 5 түрлемінің жауабы:
Бақылау сұрақтары
1. Сәулелену жылуалмасудың бұрыштық еселеуіші мен өзаралық бетін анықтаңыз және олардың байланыс кейіптемесін шығарыңыз.
2. Сәулелену ағындарының қасиеттерін сипаттаңыз.
3. Кейіптеме (3.10) қалай шығарылады?
4. Газдардың сәулелену мен сіңіру ерекшеліктері қандай?
5. Жалынның сәулелену жылуалмасуының ерекшеліктері қандай?
6. Сәулеленудің қандай заңдарын білесіз?
7. Виннің жылжу заңы бойынша Күн бетінің ыстықтығы қандай?
8. Қызылдау сәулелердің толқын ұзындығының аралығы қандай?
Қорытынды
ЖТН-ның негізгі мәтіні ТЖҚ мен ЖМА ілімдерінен құралған. Бұлар студенттердің алдымен (Физика, СГМ) және бұдан кейін (Жылу өндіруінің тәсілдемелік негіздері) өтетін пәндерімен ұштастырылған. Осы көлемі 2,9 баспа-табақ әдістемелікте пәнді игеруге қажетті, маңызды тақырыпты (ең тиімді бугазды жылуқозғалымдық айналымы, жылуөткізгіш пен жылуөту және сәулелену жылуалмасу аспаптары мен қондырғылардың физикалық негіздері және есептері мен мысалдары және бақылау мен арнайы сұрақтары қаралған) үш есепті-сызба жұмыстары келтірілген. Олардың істеу мақсаты мен талаптары және түрлемді тапсырмалары мысалды көрсетілген
Қосымшалар
А қосымшасы
Құрғақ ауаның физикалық қасиеттері
(В =760 мм снап бағанасы = 1,01 105 Па, [6]-ның 9 кестесі)
| t, °С | ρ, кг/м3 | ср, кДж/(кг∙К) | λ∙102, Вт/(м∙К) |  -106, м2/с | μ∙ 106, Па∙с | ν∙106, м2/с | Рr |
| | | | | | | | |
| -50 | 1,584 | 1,013 | 2,04 | 12,7 | 14,6 | 9,23 | 0,728 |
| -40 | 1,515 | 1,013 | 2,12 | 13,8 | 15,2 | 10,04 | 0,728 |
| -30 | 1,453 | 1,013 | 2,20 | 14,9 | 15,7 | 10,80 | 0,723] |
| -20 | 1,395 | 1,009 | 2,28 | 16,2 | 16,2 | 12,79 | 0,716 |
| - 10 | 1,342 | 1,009 | 2,33 | 17,4 | 16,7 | 12,43 | 0,712 |
| 0 | 1,293 | 1,005 | 2,44 | 18,8 | 17,2 | 13,28 | 0,707 |
| 10 | 1,247 | 1,005 | 2,51 | 20,0 | 17,6 | 14,16 | 0,705 |
| 20 | 1,205 | 1,005 | 2,59 | 21,4 | 18,1 | 15,06 | 0,703 0— 4hi |
| 30 | 1,165 | 1,005 | 2,67 | 22,9 | 18,6 | 16,00 | 0,701 |
| 40 | 1,128 | 1,005 | 2J6 | 24,3 | 19,1 | 16,98 | 0,699 |
| 50 | 1,093 | 1,005 | 2,83 | 25,7 | 19,6 | 17,95 | 0,698 |
| 60 | 1,060 | 1,006 | 2,93 | 26,2 | 20,1 | 18,97 | 0.696 |
| 70 | 1,029 02Я | 1,007 | 2,96 | 28,6 | 20,6 | 20,02 | 0,694 |
| 80 | 1,000 | 1,009 | 3,05 | 30,2 | 21 ,1 | 21,09 ,УУ | 0, 692 |
| 90 | 0,972 | 1,009 | 3,13 | 31,9 | 21,5 | 22,10 | 0,690 |
| 100 | 0, 946 | 1,009 | 3,21 | 33,6 | 21,9 | 23,13 | 0,688 |
| 120 | 0,898 | 1,009 | 3,34 | 36,8 | 22,8 | 25,45 | 0,686 |
| 140 | 0,854 | 1,013 | 3,49 | 40,3 | 23,7 | 27.80 | 0,684 |
| 160 | 0,815 | 1,017 | 3,64 . | 43,9 443,9 43,9 | 24,5 | 30,0'J | 0,682 |
| 180 | 0 779 | 1,022 | 3,78 | 47,5 | 25,3 | 32,49 | 0,681 |
| 200 | 0,746 | 1,026 | 3,93 | 51,4 | 26,0 | 34,85 | 0,680 |
| 250 | 0,674 | 1,038 | 4,27 | 61,0 | 27,4 | 40,61 | 0,677 |
| 300 | 0,615 | 1,047' | 4,60 | 71,6 | 29,7 | 48,33 | 0,674 |
| 350 | 0,566 | 1,059 | 4,91 | 81,9 | 31,4 | 55,46 | 0,676 |
| 400 | 0,524 | 1,068 | 5,21 | 93,1 | 33,0 | 63,03 | 0,678 |
| 500 | 0,456 | 1,093 | 5,74 | 115,3 | 36,2 | 79,38 | 0,687 |
| 600 | 0,404 | 1,114 | 6,22 | 138,3 | 39,1 | 96,89 | 0,699 |
| 700 | 0,362 | 1,135 | 6,71 | 163,4 | 41,8 | 115,4 | 0,706 |
| 800 | 0,329 | 1,156 | 7,18 | 188,8 | 44,3 | 134,8 | 0,713 |
| 900 | 0,301 | 1,172 | 7,63 | 216,2 | 46,7 | 155,1 | 0,717 |
| 1000 | 0,277 | 1,185 | 8,07 | 245,9 | 49,0 | 177,1 | 0,719 |
| 1100 | 0,257 | 1,197 | 8,50 | 276,2 | 51,2 | 199,3 | 0,722 |
| 1200 | 0,239 | 1,210 | 9,15 | 316,5 | 53,5 | 233,7 | 0,724 |
Б Қосымшасы
Судың канығу күйіндегі физикалық қасиеттері ([6], 11к.)
| t, °С | р∙10-5, Па | ρ, кг м3 | і', кДж кг | ср, кДжкг∙К | λ∙102 Вт м∙К | a∙106, м2 с | μ∙ 106, Па∙с | ν∙106, м2 с | β∙104, К-1 | σ∙104, н м | Рг |
| 0 | 0,0061 | 993,9 | 0 | 4,212 | 55,1 | 13,1 | 1788 | 1,789 | -0,63 | 756,4 | 13,67 |
| 10 | 0,0123 | 999,7 | 42,04 | 4,191 | 57,4 | 13,7 | 1306 | 1,306 | +0,70 | 741,6 | 9,52 |
| 20 | 0,0234 | 998,2 | 83,91 | 4,183 | 59,9 | 14,3 | 1004 | 1 ,006 | 1,82 | 726,9 | 7,02 |
| 30 | 0,0424 | 995,7 | 125,7 | 4,174 | 61,8 | 14,9 | 801,5 | 0,805 | 3,21 | 712,2 | 5,42 |
| 40 | 0,0738 | 992,2 | 167,5 | 4,174 | 63,5 | 15,3 | 653,3 | 0,659 | 3,87 | 693,5 | 4,31 |
| 50 | 0,1234 | 988,1 | 209,3 | 4,174 | 64,8 | 15,7 | 549,4 | 0,556 | 4,49 | 676,9 | 3,54 |
| 60 | 0,1992 | 983,2 | 251,1 | 4,179 | 65,9 | 16,0 | 469,9 | 0,478 | 5,11 | 632,2 | 2,98 |
| 70 | 0,3116 | 977,8 | 293.0 | 4,187 | 66,8 | 16,3 | 406,1 | 0,415 | 5,70 | 643,5 | 2,55 |
| | | | | | | | | | | | |
| 80 | 0,4736 | 971,8 | 335,0 | 4,195 | 67,4 | 16,6 | 355,1 | 0,365 | 6,32 | 625,9 | 2,21 |
| 90 | 0,7011 | 965,3 | 377,0 | 4.208 | 68,0 | 16,8 | 314,9 | 0,326 | 6,95 | 607,2 | 1,95 |
| 100 | 1,013 | 958,4 | 419,1 | 4,220 | 68,3 | 16,9 | 282,5 | 0,295 | 7,52 | 588,6 | 1,75 |
| 110 | 1,43 | 951,0 | 461,4 | 4,233 | 68,5 | 17,0 | 259,0 | 0,272 | 8.08 | 569,0 | 1,60 |
| 120 | 1,98 | 943,1 | 503,7 | 4,250 | 68,6 | 17,1 | 237,4 | 0,252 | 8.64 | 5484 | 1,47 |
| 130 | 2,70 | 934,8 | 546,4 | 4,266 | 68,6 | 17,2 | 217,8 | 0.233 | 9,19 | 528,8 | 1,36 |
| 140 | 3,61 | 926,1 | 589,1 | 4,287 | 68,5 | 17,2 | 201,1 | 0,217 | 9,72 | 507,2 | 1,26 |
| 150 | 4,76 | 917,0 | 632,2 | 4,313 | 68,4 | 17,3 | 186,4 | 0,203 | 10,3 | 486,6 | 1,17 |
| 160 | 6,18 | 907,4 | 675,4 | 4,346 | 68,3 | 17,3 | 173,6 | 0,191 | 10,7 | 436,0 | 1,10 |
| 170 | 7,92 | 897,3 | 719,3 | 4,380 | 67,9 | 17,3 | 162,8 | 0,181 | 11,3 | 443,4 | 1,05 |
| 180 | 10,03 | 886,9 | 763,3 | 4,417 | 67,4 | 17,2 | 153,0 | 0,173 | 11,9 | 422,8 | 1,00 |
| 190 | 12,55 | 876,0 | 807,8 | 4,459 | 67,0 | 17,1 | 144,2 | 0,165 | 12,6 | 400,2 | 0,96 |
| | | | | | | | | | | | |
| 200 | 15,55 | 863,0 | 852,5 | 4,505 | 66,3 | 17,0 | 136,4 | 0,158 | 13,3 | 376,7 | 0,93 |
| 210 | 19,08 | 852,8 | 837,7 | 4,555 | 65,5 | 16,9 | 130,5 | 0.153 | 14,1 | 354,1 | 0,91 |
| 220 | 23,20 | 840,3 | 943,7 | 4,614 | 64,5 | 16,6 | 124,6 | 0,148 | 14,8 | 331,6 | 0,89 |
| 230 | 27,98 | 827,3 | 990,2 | 4,681 | 63,7 | 16,4 | 119,7 | 0,145 | 15.9 | 310,0 | 0,88 |
| 240 | 33,48 | 813,6 | 1037,5 | 4,756 | 62,8 | 16.2 | 114,8 | 0,141 | 16,8 | 285,5 | 0,87 |
| 250 | 39,78 | 799,0 | 1085,7 | 4,844 | 6l,8 | 15,9 | 109,9 | 0,137 | l8,l | 261,9 | 0,86 |
| 260 | 46,94 | 784,0 | 1135,1 | 4,949 | 60,5 | 15,6 | 105,9 | 0,135 | 19,7 | 237,4 | 0,87 |
| 270 | 55,05 | 767,9 | 1185,3 | 5,070 | 59,0 | 15,1 | 102,0 | 0,133 | 2l,6 | 214,8 | 0,88 |
| 280 | 64,19 | 750,7 | 1236,8 | 5,230 | 57,4 | 14,6 | 98,1 | 0,131 | 23.7 | 191,3 | 0,90 |
| 290 | 74,45 | 732,3 | 1290,0 | 5,485 | 55,8 | 13,9 | 94,2 | 0,129 | 26-2 | 168,7 | 0,93 |
| 300 | 85,92 | 712,5 | 1344.9 | 5,736 | 54,0 | 13,2 | 91,2 | 0,128 | 29,2 | 144,2 | 0,97 |
| 310 | 98,70 | 691,1 | 1402,2 | 6,071 | 52,3 | 12,5 | 88,3 | 0,128 | 32,9 | 120,7 | 1,03 |
| 320 | 112,90 | 667,1 | 1462,1 | 6,574 | 50,6 | 11,5 | 85,3 | 0,128 | 38,2 | 98,10 | 1,11 |
| 330 | 128165 | 640,2 | 1526,2 | 7,244 | 48,4 | 10,4 | 81,4 | 0,127 | 43,3 | 76,71 | 1,22 |
| 340 | 146,08 | 610,1 | 1594,8 | 8,165 | 45,7 | 9,17 | 77,5 | 0,127 | 53,4 | 56,70 | 1,39 |
| 350 | 165,37 | 574,4 | 1671,4 | 9,504 | 43,0 | 7,88 | 72,6 | 0,125 | 66,8 | 38,16 | 1,60 |
| 360 | 186,74 | 528,0 | 1761,5 | 13,984 | 39,5 | 5,36 | 66,7 | 0,126 | 109 | 20,21 | 2,35 |
| 370 | 210,53 | 450,5 | 1892,5 | 40,321 | 33,7 | 1,86 | 56,9 | 0,126 | 264 | 4,709 | 6,79 |