Су буыны негізгі тсініктемелері мен анытамалары. Суды жне су буыны негізгі параметрлері мен кестелері

Наты газды бір трі ретінде техниканы кптеген салаларында аса ыздырылан су буы кеінен олданылады. Су буы жмысты дене ретінде бутурбиналарында жне бумашиналарында, атомды ондырыларда, жылуалмастырушы аппараттарда жне т.б. жерлерде кеінен олданылады. Сйытан бу алу процесі кебу жне айнау арыылы теді. Бу пайда блатын сйыпен термиялы жне динамикалы тепе-тедікте болса, онда мндай буды аныан бу деп аталады. алып жрген сйы фазаны блшектері анныан буда болмаса, онда ол ра аныан бу деп аталады.

ыздырылан буды циклі су буыны Р,V жнеT,S диаграммаларында бейнеленген. Ренкин циклі бойынша жмыс жасайтын ондырыны принципті схемасы 1.23 – суретте крсетілген.

60.ЖЫЛУ АЛМАСТЫРУШЫ АППАРАТТАРДЫ ЖЫЛУЛЫ ЕСЕПТЕУДІ НЕГЗДЕРІМЕН ПРИНЦИПТЕРІ. Жылутасымалдаыштарды орта температуралы арыны(напоры).Жаа жылу аппараттарын жобалауда, жылуалмастырыш аппараттарына жылулы есептеулер жргізу рылымдаушылы болуы ммкін, оны есептеу кезінде жылуалмастыру аппаратарыны ыздырылатын бетіні ауданын F(м²), (табу) сонын сенімділік есептеу болады, бл кезде жылу тасымалдаышты соы температураларын Т₂ ^ы, Т₂ ^с жне берілетін жылуды шамасын Ф анытайды.Екі жадайда-да, траты режімде жылу алмасуды негізгі есептік тедеуі болып жылу беріліс жне жылу боланыс тедеулері олданылады:Жылу беріліс тедеуі = К F (T ^ы -T ^с) = К F T(ариф. логар.) .(2.6.1).Жылу баланс тедеуі _с = _ы + ; (2.6.2). -ны шылушыынын ескермесек, (2.4.2) тедеуін тменгіше жазамыз = _с = _ы = m _с h_с = m _ы h _ы = V _{с с} C_{p с} (T₂ ^с –T₁ ^с) = V_{ы ы} C_{p ы} (T₂ ^ы–T₁ ^ы), (2.6.3)мндаы -жылу аыны, Вт; К-орта жылу беріліс коэффициенті, Вт / (м² К); F-аппарат- таы жылу алмасу бетіні ауданы, м^2;; T ^ы жне T ^с – ысты жне салын жылу тасымалдаыштарды жылу алмасу бетіндегі температуралары; T₁ ^с жне T₂ ^с – аппартаа кіретін жне шыатын жердегі салын тасымалдаышты орта температуралары; T₁ ^ы жне T ₂^ы – аппарата кірердегі жне шыардаы ысты жылу тасымалдаыштарды орта температыралары.C_{p с} жне C_{p ы} – T₁ ^ы, -T ₁^с дан T₂ ^ы, T ₂ ^с аралыындаы, жылутасымалдаыштарды орта меншікті массалы жылусыйымдылытары, Дж/ (кг К);.h_ы жне h _с - аппараттаы ысты жне суы жылу кздеріні меншікті энтальпиясыны згеруі, Дж/кг; V _{с с} жне V _{ы ы} –жылутасымалдыыштарды массалы шыыны, кг/с. Тменгі кбейтінді шамасын былай жазуа боладыV = m = W, Вт/К (2.6.4).Оны W сулы (немесе шартты) эквивалент деп атайды.(2.6.4) тедеуін ескерсек, жылу баланыс тедеуі (2.6.3) тмендегі трде болады. , (2.6.5)мндаы W ^ы , W ^с – ысты жне суы сйытарды шартты эквиваленттері. Ысты жне суы жылу тасымалдаыштардаы шартты эквивалентеріні (2.6.5) шамалары арасындаы атнас, графикте температураларды згеруін анытайды. (2.8 а, б – сурет).Жылутасымалдаышты клдене бетіндегі ыздыру температурасыны згеру сипаттамасы, оларды озалыс схемасына (тура аындылы немесе кері аындылы) жне W ^ы мен W ^с шамаларыны атнасына байланысты.Егер абсцисса осі бойынша аппарат бетіні ауданын F(м²), ал ордината осі бойынша ртрлі нктедегі жылу тасымалдаыштарды температура мндерін салса, онда тура аынды (2.8, а-сурет) жне кері аынды (2,8 б-сурет) аппараттарындаы жылу тасыаштарды сипаттамаларын аламыз, олар W ^ы жне W ^с шама атнасына жне оларды озалыс схемаларына байланысты болады. 2.8 – сурет. Тура аындылыта салын тасымалдаышты соы температурасы барлы уаытта, ыстты жылу тасымалдаышты соы температурасынан кем, Т₂^с<Т₂^ы .Сонымен атар сйытыты бастапы температурасын тура аынды жылу алмастырыштара араанда, кері аынды жылу алмастырыштарда те жоары температураа дейін ысытуа болады.Мысалы, клденен беттегі темпратура арыны ДТ кері аындылыа араанда, тура аындылыта те кшті згереді. Сонымен бірге орта температуралы арын шамасы, тура аындылыа араанда кері аындылыта кп, демек ДT_кер >ДФ_тура. Орта температуралы арын .Барлы ыздыру беті ауданынан ткен, траты орта жылу беріліс коэффициенті К жылу аыны (2.4.1) тедеуінен аныталады .Ф=KFДФ_{ор.лог.(ариф)}, (2.6.6), мндаы ДФ_{ор.лог.(ариф)}, - орталогарифмдік немесе ортаарифрметиикалы температуралар арыны, аппараттаы. Егер жылу тасымалдыыштаы температура тура сызы заымен згеретін болса, онда аппараттаы орта температуралы арын, орта арифметикалы шамаларды айырмасына теДТ_{ор.арифм}=(Т₁^ы+Т₂^ы)/2-(Т₁^с+Т₂^с)/2. (2.6.7).Егер жылу тасымалдыыштаы температуралар, сызыты емес за мен згерсе, онда ысыту бетіндегі орта температура арыны немесе орта логарифімділік температура екі озалыс схемасы шін (тура жне кері) мына формуламен аныталадыДФ_ор.лог= , (2.6.8),мндаы ДФ_к жне ДФ_а - жылу тасымалдыыштаы температураны е кп жне е аз айырмасы.Кері аындылы аппараттарда ДФ_ор.лог-ді сан мні, барлы уаытта тура аындылы аппаратрды ДФ_ор.лог мнінен кп, сондытан кері аындылы аппараттар лшемі аз болады.Егер атынас ДФ_к/ДФ_а 1,7 болса, онда орта температуралы арынды шамамен мына формула арылы анытауа болады.ДФ_ор.= (ДФ_к+ДФ_а)/

61.ЖЫЛУ АЛМАСТЫРУШЫ АППАРАТТАРДЫ ЖЫЛУЛЫ ЕСЕПТЕУДІ НЕГЗДЕРІМЕН ПРИНЦИПТЕРІ. Жылутасымалдаыштарды орта температуралы арыны(напоры).Жаа жылу аппараттарын жобалауда, жылуалмастырыш аппараттарына жылулы есептеулер жргізу рылымдаушылы болуы ммкін, оны есептеу кезінде жылуалмастыру аппаратарыны ыздырылатын бетіні ауданын F(м²), (табу) сонын сенімділік есептеу болады, бл кезде жылу тасымалдаышты соы температураларын Т₂ ^ы, Т₂ ^с жне берілетін жылуды шамасын Ф анытайды.Екі жадайда-да, траты режімде жылу алмасуды негізгі есептік тедеуі болып жылу беріліс жне жылу боланыс тедеулері олданылады:Жылу беріліс тедеуі = К F (T ^ы -T ^с) = К F T(ариф. логар.) .(2.6.1).Жылу баланс тедеуі _с = _ы + ; (2.6.2). -ны шылушыынын ескермесек, (2.4.2) тедеуін тменгіше жазамыз = _с = _ы = m _с h_с = m _ы h _ы = V _{с с} C_{p с} (T₂ ^с –T₁ ^с) = V_{ы ы} C_{p ы} (T₂ ^ы–T₁ ^ы), (2.6.3)мндаы -жылу аыны, Вт; К-орта жылу беріліс коэффициенті, Вт / (м² К); F-аппарат- таы жылу алмасу бетіні ауданы, м^2;; T ^ы жне T ^с – ысты жне салын жылу тасымалдаыштарды жылу алмасу бетіндегі температуралары; T₁ ^с жне T₂ ^с – аппартаа кіретін жне шыатын жердегі салын тасымалдаышты орта температуралары; T₁ ^ы жне T ₂^ы – аппарата кірердегі жне шыардаы ысты жылу тасымалдаыштарды орта температыралары.C_{p с} жне C_{p ы} – T₁ ^ы, -T ₁^с дан T₂ ^ы, T ₂ ^с аралыындаы, жылутасымалдаыштарды орта меншікті массалы жылусыйымдылытары, Дж/ (кг К);.h_ы жне h _с - аппараттаы ысты жне суы жылу кздеріні меншікті энтальпиясыны згеруі, Дж/кг; V _{с с} жне V _{ы ы} –жылутасымалдыыштарды массалы шыыны, кг/с. Тменгі кбейтінді шамасын былай жазуа боладыV = m = W, Вт/К (2.6.4).Оны W сулы (немесе шартты) эквивалент деп атайды.(2.6.4) тедеуін ескерсек, жылу баланыс тедеуі (2.6.3) тмендегі трде болады. , (2.6.5)мндаы W ^ы , W ^с – ысты жне суы сйытарды шартты эквиваленттері. Ысты жне суы жылу тасымалдаыштардаы шартты эквивалентеріні (2.6.5) шамалары арасындаы атнас, графикте температураларды згеруін анытайды. (2.8 а, б – сурет).Жылутасымалдаышты клдене бетіндегі ыздыру температурасыны згеру сипаттамасы, оларды озалыс схемасына (тура аындылы немесе кері аындылы) жне W ^ы мен W ^с шамаларыны атнасына байланысты.Егер абсцисса осі бойынша аппарат бетіні ауданын F(м²), ал ордината осі бойынша ртрлі нктедегі жылу тасымалдаыштарды температура мндерін салса, онда тура аынды (2.8, а-сурет) жне кері аынды (2,8 б-сурет) аппараттарындаы жылу тасыаштарды сипаттамаларын аламыз, олар W ^ы жне W ^с шама атнасына жне оларды озалыс схемаларына байланысты болады. 2.8 – сурет. Тура аындылыта салын тасымалдаышты соы температурасы барлы уаытта, ыстты жылу тасымалдаышты соы температурасынан кем, Т₂^с<Т₂^ы .Сонымен атар сйытыты бастапы температурасын тура аынды жылу алмастырыштара араанда, кері аынды жылу алмастырыштарда те жоары температураа дейін ысытуа болады.Мысалы, клденен беттегі темпратура арыны ДТ кері аындылыа араанда, тура аындылыта те кшті згереді. Сонымен бірге орта температуралы арын шамасы, тура аындылыа араанда кері аындылыта кп, демек ДT_кер >ДФ_тура. Орта температуралы арын .Барлы ыздыру беті ауданынан ткен, траты орта жылу беріліс коэффициенті К жылу аыны (2.4.1) тедеуінен аныталады .Ф=KFДФ_{ор.лог.(ариф)}, (2.6.6), мндаы ДФ_{ор.лог.(ариф)}, - орталогарифмдік немесе ортаарифрметиикалы температуралар арыны, аппараттаы. Егер жылу тасымалдыыштаы температура тура сызы заымен згеретін болса, онда аппараттаы орта температуралы арын, орта арифметикалы шамаларды айырмасына теДТ_{ор.арифм}=(Т₁^ы+Т₂^ы)/2-(Т₁^с+Т₂^с)/2. (2.6.7).Егер жылу тасымалдыыштаы температуралар, сызыты емес за мен згерсе, онда ысыту бетіндегі орта температура арыны немесе орта логарифімділік температура екі озалыс схемасы шін (тура жне кері) мына формуламен аныталадыДФ_ор.лог= , (2.6.8),мндаы ДФ_к жне ДФ_а - жылу тасымалдыыштаы температураны е кп жне е аз айырмасы.Кері аындылы аппараттарда ДФ_ор.лог-ді сан мні, барлы уаытта тура аындылы аппаратрды ДФ_ор.лог мнінен кп, сондытан кері аындылы аппараттар лшемі аз болады.Егер атынас ДФ_к/ДФ_а 1,7 болса, онда орта температуралы арынды шамамен мына формула арылы анытауа болады.ДФ_ор.= (ДФ_к+ДФ_а)/

62. СЙЫТЫ ЕРІКСІЗ ОЗАЛЫСЫНДАЫ ЖЫЛУ БЕРІЛУ.Мжбрлік конвекция – сырты бет абат немесе біріай ріс кштеріні серінен жйе ішіндегі сйыа жылу беру арылы пайда болады. Сондай-а мжбрлік конвекция кинетикалы энергия арылы пайда болады. Конвективті жылу алмасуды арындылыы жылу беру коэфициенті б арылы да сипатталады жне ол Ньютон-Рихман формуласымен аныталады.Сйыты еріксіз озау процесіндегі конвективті жылу алмасуды састы тедеуіN_u=f(R_e, P_r).еркін озалыс кезінде .N_u= C G_r^в P_r^m.Сйы бырда турбуленттілік озалыста болан кезде (R_есd>10⁴), егер l/d>50 боланда орта жылу беру коэффициенттін анытау шін М.А. Михеев мына тедеуді олдануды усынады =0,021 R_есd^0,8Р_rd^0,43 (Р_rс/ Р_r )^0,25 (2.3.10).Ауа шін (P_r =0,7), бл формула былай ышамдылады:. =0,018 R_еcd^0,8 (2.3.11).Температураны анытау шін, аынны орта температурасын, ал бырды лшемін анытауда оны диаметрін d абылдайды.(2.3.10) жне (2.3.11) формулалары мына шамалдарда олданылады:R_еcd=1*10⁴ …5*10⁶ жне Р_rс=0,6…2500..бырды лшемі l/d<50 болса, жылу беру коэффициенті жоары болады, онда (2.3.10) жне (2.3.11) формуладаы мнін орта тузету коэффициентке кбейту керек, ал оны мні кестеде келтірілген..Егер быр ішінде ламинарлы озалыс орныан болса, орта жылу беру коэффициентін анытау шін Михеев М.А. мына формуланы сынады =0,15 R_еcd^0,33Р_rcd^0,43 (Р_rc/ Р_r )^0,2. (2.3.12).Суйытын ттырлы аыны ламинарлы режімге сйкес, еркін конвекция болмайды. Бл режімде быр абырасында жылуды берілуі, жылу ткізгіштік асиеттімен беріледі. Егер G_r P_r>8*10⁵ – болса ттырлы - гравитациалы режім болады.Сйыты еріксіз озалуы, еркін конвекциалы озалысымен бірге тсе – гравитациалы режімде боланы..Михеев М.А. гравитациалы режім шін, бырдаы жылу беру коэффициентін анытау шін мына формуланы сынады

=0,15 R_есд^0,33Р_rсд^0,43 G_rс^0,1 (Р_rс/ Р_r )^0,25. (2.3.13).Ауа шін бл формула тмендегіше болады. =0,13 R_есд^0,33 G_rс^0,1 (2.3.14)..(2.3.10) … (2.3.14) тедеулермен Нуссельт саны жне сонымен орта жылу беру коэффициенті аныталады = * /d-.3.11)

СЙЫТЫ ЕРІКТІ ОЗАЛЫСЫНДАЫ ЖЫЛУ БЕРІЛУ. Табии (еркін) конвекция – біріай емес рісте, сырты массалы кш серінен (магниттік, инерциялы, гравитациялы кштер) сйыа жйе ішінен жылу беру арылы пайда боладысйы мжбрлі озалыс кезінде N_u= C R_eⁿ P_r^m (P_rс/P_r)^0,25Сйы бырда турбуленттілік озалыста болан кезде (R_есd>10⁴), егер l/d>50 боланда орта жылу беру коэффициенттін анытау шін М.А. Михеев мына тедеуді олдануды усынады =0,021 R_есd^0,8Р_rd^0,43 (Р_rс/ Р_r )^0,25 (2.3.10Ауа шін (P_r =0,7), бл формула былай ышамдылады: =0,018 R_еcd^0,8 (2.3.11)Температураны анытау шін, аынны орта температурасын, ал бырды лшемін анытауда оны диаметрін d абылдайды(2.3.10) жне (2.3.11) формулалары мына шамалдарда олданылады:R_еcd=1*10⁴ …5*10⁶ жне Р_rс=0,6…2500.бырды лшемі l/d<50 болса, жылу беру коэффициенті жоары болады, онда (2.3.10) жне (2.3.11) формуладаы мнін орта тузету коэффициентке кбейту керек, ал оны мні кестеде келтірілген.Егер быр ішінде ламинарлы озалыс орныан болса, орта жылу беру коэффициентін анытау шін Михеев М.А. мына формуланы сынады =0,15 R_еcd^0,33Р_rcd^0,43 (Р_rc/ Р_r )^0,25 (2.3.12Суйытын ттырлы аыны ламинарлы режімге сйкес, еркін конвекция болмайды. Бл режімде быр абырасында жылуды берілуі, жылу ткізгіштік асиеттімен беріледі. Егер G_r P_r>8*10⁵ – болса ттырлы - гравитациалы режім болады.Сйыты еріксіз озалуы, еркін конвекциалы озалысымен бірге тсе – гравитациалы режімде боланы.Михеев М.А. гравитациалы режім шін, бырдаы жылу беру коэффициентін анытау шін мына формуланы сынады =0,15 R_есд^0,33Р_rсд^0,43 G_rс^0,1 (Р_rс/ Р_r )^0,25 (2.3.13)ауа шін бл формула тмендегіше болады =0,13 R_есд^0,33 G_rс^0,1 (2.3.14)(2.3.10) … (2.3.14) тедеулермен Нуссельт саны жне сонымен орта жылу беру коэффициенті аныталады = * /d

Іштен жанатын озалтыштар (іж) деп – отынны жануы ішінде тетін, блінген жылуды бір блігі механикалы жмыса айналатын жылу озалтышты айтады. ІЖ –ры сйы отынды, мнайды, газды бырлармен жеткізіп беру шін олданылатын компрессорлара, сорыштара жне мнай газ ыларын азу шін брылау ондырыларын іске осу шін (жетектеу) олданылады. Жалпы озалтышты жмысты циклыны негізгі крсеткіштері индикаторлы (ішкі) жне тиімділік (сырты) екені белгілі. озалтышты индикаторлы крсеткіші – жмыс цикліні жетілдік дрежесін тек жылу шыынын еске ала отырып сипаттайды, ал тиімділік крсеткіштер жылу шыынынан баса, таы иінді білікке газды лаюдаы берілген энергиядаы механикалы шыындарды сипаттайды. озалышты наты цикліні индикаторлы крсеткіштеріне мыналар жатады: орта индикаторлы ысым Рi (МПа), индикаторлы уат Ni (кВт), меншікті индикаторлы отын шыыны вi [(г/кВт са)], индикаторлы п..к. i. Тиімділік крсеткіштіріне мыналар жатады: тиімді уат Nе (кВт), орта тиімділі ысым Ре (МПа), механикалы шыындаы орта ысым Рм (МПа), механикалы шыындаы уат NМ, (кВт), сиатты жанармай шыыны Вж, (кг/са), меншікті тиімді жанармай шаыны ве [(г/кВт са)], тиімді п..к. е

.

64. ГАЗДЫ АДИАБАТТЫ, СОПЛОЛЫ ЖНЕ ДИФФУЗОРЛЫ АЫСЫ ТУРАЛЫ ТСІНІК.Егер арнада газ лайса ысымны азаюымен бірге жне оны озалу жылдамдыы кбейсе, онда ондай арнаны сопло деп атайды.Аынды тежеуге жне ысымды арттыруа арналан арналарды диффузоралардеп атайды. Бл кезде сыылады ысымны суімен бірге жне оны озалу жылдамдыы азаяды. Арналардаы газбен жне оны оршаан ортаны ысымыны аз айырмашылыынанда, жмысты денені аынды жылдамдыы те жоары болатынын теория жне тжірибе арылы баылауа болады. Сопло мен диффизорды зындыы лкен емес, ал оларда денені (газ, бу) ау жылдамдыы жеткілікті жоары, яни тетін уаыты аз боландытан абыра мен ортаны денені арасындаы жылу алмасу болар-болмас болады. Сондытан, кптеген жадайларда оны ескермей арна арылы аып шыу процесін адиабаталы деп есептесе де болады. Адиабаталы аында (dq=0) (1.6.2) тедеуі, мынандай крініске ие болады. ²₂ - ²₁/2=h₁-h₂=l_тех.(1.6.10).(1.5.11) тендігінен шамша аып шыу жылдамдыы былай табылады ₂=