Қазақ Ұлттық аграрлық зерттеу университеті
Факультет: IT – технологиялар, автоматтандыру және агроөнеркәсіптік кешенін механизациялау
Орындаған: Қабдолда Қайнар ИЭС-20-09
Тексерген: техника ғылымдарының PhD докторы Абдирова Махаббат
Тақырып:
Жылу өткізгіштік
Жылуалмасу теориясының негізгі ережелері
Жылуалмасу туралы ілім – бұл жылудың таралу процестері туралы ілім.
Жылу энергиясы, кез-келген басқа энергия сияқты, жоғарғы потенциалдан төменгіге бағытталып беріледі. Жылу энергиясының потенциалы температура болатындықтан, жылудың таралу процесі температураның бөлінуімен тығыз байланысты, яғни температуралық өріспен. Температуралық өріс – температуралардың кеңістіктегі және сол уақыттағы мәндерінің жиынтығы.
Жалпы жағдайда температура t кеңістіктің кез келген нүктесінде х, у, z координаталарының және уақыттың τ функциясы болып табылады, демек, температуралық өрістің теңдеуі келесідей болады:
t = f(x, y, z, τ).
Уақыттың өзгеруімен температура да өзгеретін өріс орнықпаған немесе стационарлық емес деп, ал уақыт бойында температура өзгермейтін өріс орныққан немесе стационарлық деп аталады және оның теңдеуі: t = f(x,y,z).
Температуралық өрістің ең қарапайым жағдайы стационарлық, бірмөлшерлі өріс өріс болып табылады, теңдеуі келесі түрде жазылады:
t = f(x).
Орнықпаған температуралық өріс жағдайында жылудың берілуі орнықпаған режим кезіндегі жылуберіліс деп, ал орныққан өріс жағдайындағы – орныққан режим кезіндегі жылуберіліс деп аталады.
Жылуалмасу процесі – күрделі процесс, ол жылуалмасудың үш түрінен тұрады – жылуөткізгіштіктен, конвекциядан және жылулық сәулеленуден (сәуле шығару)
а – жылуөткізгіштік; б – конвекция; в – сәулелену
Тепе-теңдік күйде заттың температурасы бүкіл көлемінің барлық бөліктерінде бірдей. Бұл бүкіл заттағы бөлшектер энергиясының бірдейлігін көрсетеді.
T = T
Егер заттың бір бөлігін қыздырсақ тепе-теңдік бұзылады және температураның теңесу процесі басталады.
T T
Жылуөткізгіштік
Бұл материалдың өзінің қалыңдығы арқылы бір беттіктен екінші беттікке жылуды тасу қасиеті, егер температуралар айырмасы болса.
Тәуелді:
кеуектілікке
ылғалдыққа
көлемдік салмаққа (тығыздыққа)
Жылуөткізгіштік сәулелену сияқты БАРЛЫҚ БАҒЫТТА жүреді
.
Фурье заңы
Қатты денелерде жылуды жылуөткізгіштікпен
таралуын зерттей отырып, Фурье келесі заңды ашты: «Берілген жылудың мөлшері температура құламасына, уақытқа және жылудың таралу бағытына перпендикуляр қима ауданына пропорционал». Жылу ағыны үшін Фурье заңының математикалық өрнегі:
Өрнектегі пропорционалдық көбейткіші λ, жылуөткізгіштік коэффициенті деп аталады, ол заттың физикалық қасиетін көрсетеді және оның жылуды өткізу қабілеттілігін сипаттайды:
Био-Фурье заңыжылу мөлшері, денеде жылу өткізгіштікке байланысты пайда болады жеке температура айырмашылығында градиентке тура пропорционал дене бөліктері температура, процесс уақыты және бағытқа перпендикуляр көлденең қиманың ауданы жылу ағынын зеттейді.
Био-Фурье заң: dQ= -· dF· gradt·dτ,
Мұндағы, dQ – жылу мөлшері, Дж;
- -пропорционалдық коэффициенті, жылу өткізгіштік коэффициенті, температура градиенті, К/м; ;
grad t – градиент температурасы , К/м;
dτ – уақыт, с;
dF –термиялық перпендикуляр жылу алмасу беті м2.
Назарларыңызға рақмет!