44. Будың сұйылу кезіндегі жылуалмасу

Белгілі бір жағдайларда бу сұйық немесс қатты күйге ауысуы мүмкін. Сұйылу процесі практикада жиі кездеседі - бу турбиналарының конденсаторында, теңіз суын қондырғыларында ж.б.

Будың сұйылу кезінде сұйытылған затты - конденсатты, үнемі бұрып алып отыру керек. Егер қаныққан немесе қыздырылған температурасы будың берілген қысымындағы қанығу температурасынан кем қабырғамен түйіссе, онда жылуалмасу нәтижесінде бу салкындап, одан соң сұйылады. Конденсат тамшы немесе қабықша күйінде қабырғаға тұрып калып, соның бойымен төмен қарай ағады.

Беттің күйіне карай екі сұйылу түрі бар: тамшылы және қабықшалы. Егер сұйық жылуалмасу бетіне жұқпайтын болса, онда тамшылы сұйылу, аз жұғатын жағдайда қабықшалы сұйылу пайда болады.

Тамшылы сұйылу кезіндегі жылуалмасу өте жоғары және қабықшалы сұйылуға қарағанда 15-20 есе қарқынды болады. Себебі сұйылатын бу жылуалмасу бетімен тікелей түйіседі.

Биіктігі Н қабырға бойымен будың сұйылу кезіндегі жылуалмасу зандылығын бірінші рет Нуссельт ұсынды. Жылуалмасу коэффициентінің орташа мәнін табуда практикалык есептерде мынадай формулаларды колдануға болады:

тік қабырғалар үшін

(14.46)

көлденең қабырғалар үшін

(14.47)

мұндағы g-еркін түсу үдеуі; λ_с - сұйықтың жылу өткізгіштік коэффициенті; r- бу түзілу жылулығы; p_c- сұйықтың тығыздығы; v_с- сұйықтың кинематикалық тұтқырлығы; Н- тік қабырғаның биіктігі; t_қн–будың қанығу температурасы; t₆ – қабырға бетінің температурасы; d- құбырдың сыртқы диаметрі.

45. Күрделі жылуберіліс

Жылуберілісті жылуөткізгіштік, конвекция және сәулеленуге бөлу осы процестерді бөліп зерттеуге қолайлы. Шын мәнінде практикада екі немесе үш түрі бойынша біруақытта берілетін күрделі жылуалмасу орын алады.

Күрделі жылуалмасудың практикада ең көп кездесетін түрі, ол қабырға бетінен газға (немесе керісінше газдан қабырға бетіне) жылуберілу. Сонымен бірге жылулық қабырғадан газға конвекция арқылы беріліп қана қоймай, ол беттен газға жылу сәулелену арқылы да беріледі. Күрделі жылуалмасудың қарқындылығы қосынды жылуберілу қарқындылығымен сипатталады

α= α_к+ α_с (16.1)

Әдетте, конвекция және сәулелену бір біріне әсер етпейді деп есептелінеді. Конвективті жылу беру коэффицентін α_к 14-ші тараудағы берілген формулалар арқылы есептейді. Ал сәулелі жылу беру коэффиценті α_с деп сәулелі жылу ағынының тығыздығының q_c қабырға беті мен газдың температурасының айырмасына қатынасын бейнелейді:

α_с= q_c ̸(t_б-t_r) (16.2)

Сәулелі жылу ағының q_c есептеу 15-ші тарауда келтірілген.

Кейбір жағдайларда жылуберу коэффицентінің бір құрамасын есепке алмауға болады. Мысалы, температура өскен сайын сәулелі жылу ағыны күрт артады да, бу қазанының ошақтары мен пештерде конвективті жылуберу коэффицентін α_к есепке алмауға болады, сол себепті α ≈ α_с . Ал тамшылы сұйықтармен жылуалмасуда, керісінше, конвективті жылу беру басым болады - α ≈ α_к.