Ii-bob. Sholi quritish qurilmasining konstruktiv sxemasini ishlab chiqish, uning parametrlarini asoslash va texnik xizmat ko’rsatish tizimini ishlab chiqish

2.2. Sholi quritish qurilmasining asosiy parametrlarini asoslash

2.2.1. Quritish jarayonda namlik issiqlik uzatishning differential tenglamalari

Quritish vaqtida kapillyar-g'ovak ho'l jismlarda issiqlik uzatish tenglamasida (10-7-29) issiqlik uzatishning konvektiv komponen o'tkazuvchan komponent bilan solishtirganda kichikdir. Ushbu natijaga quyidagi tahlillar asosida erishish mumkin. Ma'lumki, uchun dispers muhitdagi umumiy issiqlik o'tkazuvchanligi molekulyar issiqlik o'tkazuvchanligiga teng, ya'ni issiqlik issiqlik o'tkazuvchanligi bilan uzatiladi. qiymati ekvivalent mezoniga mos keladi. Konvektiv quritgichlarda quritish vaqtida namlik o'tkazishning eng yuqori jadalligi taxminan tashkil qiladi. Eng noqulay holatda ekvivalent kapillyarning diametri taxminan 3 mm yoki tananing g'ovakligi 70% ni tashkil qiladi. Suv ning 30°S haroratdagi qovushqoqligi 2,88 kg/m*soat ga teng.Unda mezon

ya'ni 22 dan sezilarli darajada kamroq.
Shuning uchun ga nisbatan qiymatini e'tiborsiz qoldirish mumkin.
Keyin umumiy bosim gradienti bo'lmaganda namlik va issiqlik uzatishning differentsial tenglamalari tizimi quyidagi shaklga ega bo'ladi:
(10-8-1)
(10-8-2)
bu yer koeffitsientlari (10-7-48) va (10-7-49) munosabatlari bilan aniqlanadi.
(10-8-1) va (10-8-2) tenglamalar tizimi eng umumiy bo'lib, u nafaqat nam materiallarni quritish uchun, balki namlik va issiqlik uzatishning har qanday turi uchun ham amal qiladi. Quritish jarayoni odatdagi statsionar bo'lmagan issiqlik va massa uzatish jarayonidir. Uning uchun namlik manbai namlikning vaqtga nisbatan mahalliy hosilasi bilan ifodalanishi mumkin. Keling, birinchi navbatda [L. 42]
Tananing namligining umumiy o'zgarishi du namlikning o'tishi natijasida deu o'zgarishiga va suyuqlikning bug'ga fazali aylanishi natijasida dtu o'zgarishiga teng, ya'ni.
(10-8-3)
Bunday holda, tananing umumiy namligi suyuqlikning o'ziga xos tarkibiga teng deb taxmin qilinadi , ya'ni ko'rib chiqilayotgan tizimda
Agar namlik o'tkazish jarayoni statsionar bo'lmasa , u holda nisbati tananing ma'lum bir nuqtasida namlikning umumiy o'zgarishiga nisbatan bug'lanish natijasida namlikning nisbiy o'zgarishini tavsiflovchi chekli qiymat bo'ladi. Bu qiymat suyuqlikning bug'ga fazaga o'tish mezoni yoki koeffitsienti deb ataladi va v bilan belgilanadi:
(10-8-4)
Agar bo'lsa, u holda koeffitsient ya'ni namlikning o'zgarishi faqat suyuqlikning o'tishi tufayli sodir bo'ladi; suyuqlik o'tkazilmaganda har qanday nuqtada tananing namligining o'zgarishi faqat bug'lanish tufayli sodir bo'lganda, in koeffitsienti birga teng. Shuning uchun, umumiy holatda, noldan birlikka o'zgarishlar koeffitsienti va namlik va issiqlik uzatish uchun differentsial tenglamalar tizimi quyidagicha ko'rinadi:
(10-8-5)
(10-8-6)
Taqqoslash tenglamasi (10-8-5), uni quyidagicha qayta yozish mumkin
(10-8-7)
tenglama bilan
(10-8-8)
eng umumiy holat uchun amal qiladigan, kelishi mumkin
(10-8-9)
Bundan koeffitsient kelib chiqadi
(10-8-10)
Namlik issiqlik uzatish tenglamalari tizimini (10-8-5) va (10-8-6) yoki (10-8-6) va (10-8-8) tenglamalar tizimi (10-8) sifatida yozish mumkin va ( 10-8-2), lekin koeffitsientlari quyidagilarga teng bo'ladi:
(10-8-11)
(10-8-12)

Shunday qilib, quritish jarayonida statsionar bo'lmagan namlik va issiqlik uzatish uchun bug 'namligining manbai nisbati orqali ifodalanadi.
(10-8-13)
U nisbatga o'xshaydi (10-7-37), lekin bug'lanish koeffitsienti o'rniga muz miqdori koeffitsienti kiritilgan.
(10-8-13) nisbati koeffitsientini suyuqlik oqimining mutlaq qiymatlari bo'yicha va bug 'oqimi Haqiqatan ham, o'rniga mos keladigan ifodani almashtiramiz.

va tenglikdan foydalanib

Keyin bizda:
(10-8-14)
Qayerda
(10-8-15)
Bir o'lchovli masalalar uchun vektorlari parallel yoki antiparallel yo'naltirilgan bo'lsa, bizda:
(10-8-16)
Agar ni qo'ysak, u holda (10-8-16) nisbat ham doimiy va
ga teng bo'lishi kerak va (10-8-15) formuladan. olamiz:
(10-8-17)
Agar (10-8-9) formu0 laga muvofiq ni o'rnatsak, u holda yuqorida allaqachon o'rnatilgan tengligini olamiz.
Shunday qilib, quritish jarayonida statsionar bo'lmagan namlik va issiqlik uzatish paytida suyuqlik va bug 'oqimi o'rtasidagi munosabatlarning xarakteristikasi sifatida e koeffitsientini kiritish (10-8-9) yoki (10-8-17). tenglikka rioya qilishni talab qiladi. Bu tengliklar nam materiallarning gigroskopik holati sohasida amalga oshiriladi. (10-8-4) nisbatdan foydalangan holda e koeffitsientini kiritish bir qator talablarni, shu jumladan uning koordinatalarga nisbatan doimiyligini talab qilmaydi.
Namlik va issiqlik uzatishning differensial tenglamalarini olish uchun asos sifatida formulani (10-8-17) qo'yish mumkin edi, chunki [L. 38]. (10-8-17) nisbatdan kelib chiqadi.
(10-8-19)

Bizda
(10-8-20)

bu yerda birlik vektorlar vektorlari bo'ylab yo'naltirilgan. Keyin differentsial tenglamadan
(10-8-21)
olamiz:


Agar qo'ysak va bu vektorlari bir xil yo'naltirilganligini bildirsa, quyidagilarni olamiz:
(10-8-22)
Bundan tashqari, koeffitsienti koordinatalarga bog'liq emas deb faraz qilsak, (10-8-22) dan quyidagilarni olamiz:
(10-8-23)
bu erda namlik manbasining ifodasini topamiz:
(10-8-24)
Quritish jarayoniga nisbatan vektorlarining tengligi haqidagi faraz vektorlarning
(10-8-24)
(10-8-25)
teng yo'naltirilgan bo'lishi kerak, agar bo'ladi. tengligiga rioya qilish talabi gigroskopik mintaqada bajariladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, namlik manbalari uchun ifoda (10-8-24) faqat statsionar bo'lmagan namlik va issiqlik uzatish uchun amal qiladi, qachon Statsionar namlik va issiqlik uzatish uchun . Koeffitsient chunki Shuning uchun manbaning kattaligi noaniqlikdir.
Ushbu noaniqlikni aniqlash uchun (10-8-5) tenglamadan foydalanamiz, undan kelib chiqadi:
(10-8-27)
Statsionar holatda , demak,
(10-8-28)

Boshqa tomondan, bo'lgan (10-8-21) differensial tenglamadan quyidagilarni olamiz:

(10-8-24)
Shunday qilib, statsionar oqimga ega namlik manbai uchun ifodani olamiz
(10-8-30)
ya'ni nisbat (10-8-15).
Shuning uchun, namlik manbai uchun tenglama
(10-8-31)
umumiyroq, nam jismlarda ham statsionar, ham statsionar namlik va issiqlik uzatish uchun amal qiladi.
Shunday qilib, (10-8-1) va (10-8-2) differentsial tenglamalar tizimi bir xil bo'lib qoladi, faqat koeffitsienti (10-8-11) va (10-8-12) formulalar bilan aniqlanadi.
Bundan tashqari, koeffitsienti statsionar bo'lmagan namlik va issiqlik o'tkazuvchanligining xarakteristikasi bo'lib, odatdagi rejim bosqichida jismni isitish yoki sovutish uchun xarakteristikaga o'xshash .
Isitish tezligi qiymati


ning qiymati chekli qiymat va ga teng
(10-8-33)
Bu erda - harorat maydonining bir xil emasligi qiymati, 0 dan 1 gacha - - tananing gidravlik radiusi, - Biot mezoni. Statsionar holatda va miqdori
Shuning uchun, koeffitsientiga o'xshab, isitish tezligi m beqaror issiqlik uzatishning xarakteristikasi hisoblanadi. Biroq, bu beqaror issiqlik uzatishda qiymati 0 dan gacha o'zgaruvchan o'zgaruvchan bo'ladi degani emas. Shuni ta'kidlash kerakki, quritish jarayonida tananing harorati va namligining statsionar bo'lmagan maydonlarini hisoblash uchun va termodinamik xarakteristikalar koeffitsientlarini bilish kerak. Ammo, agar umumiyroq munosabatdan (10-8-30) foydalansak, u holda termofizik xususiyatlar bo‘ladi. Shunday qilib, koeffitsientini kiritish orqali parametrlar soni 7 dan 6 gacha kamayadi. Barcha holatlarda namlik issiqlik o'tkazuvchanligining differensial tenglamalari tizimi (10-8-1) va (10-8-2) bir xil bo'lib qoladi, faqat ushbu tizimning echimlarida koeffitsientlarining ifodasi bo'ladi. termofizik xususiyatlariga qarab farqlanadi.
Yuqori intensiv quritish jarayonida (yuqori chastotali oqimlar bilan quritish, kontaktni quritish va boshqalar) nam havoning umumiy bosimining gradienti nam material ichida sodir bo'ladi. Natijada, bug 'va suyuqlikning gidrodinamik (filtrlash) harakati mavjudligi sababli namlik va tananing qo'shimcha uzatilishi mavjud. Tana ichidagi umumiy bosim gradienti suyuqlikning bug'lanishi va bug 'harakati paytida tananing skeletining qarshiligining mavjudligi natijasida paydo bo'ladi. Bunga mikrokapillyarlarning mavjudligi yordam beradi, ularning tizimi orqali atrof-muhitdan havoning molekulyar (effuzion) oqib chiqishi va makrokapillyarlar tizimida sirpanish diffuziyasi mavjud.
Bunday holda, quritish jarayoniga qo'llaniladigan namlik va issiqlik uzatishning differentsial tenglamalari tizimi shaklga ega (batafsil ma'lumot uchun [L. 45] ga qarang):
(10-8-34)
(10-8-35)
(10-8-36)
Bu erda fey koeffitsientlari
(10-8-37)
(10-8-38)
(10-8-39)
Bu erda - tenglama bo'yicha aniqlangan filtratsiya namligini o'tkazish koeffitsienti

- namlik filtrlash oqimining nisbiy koeffitsienti:

- konvektiv filtratsiya diffuziya koeffitsienti
- g'ovakli jismdagi nam havo sig'im koeffitsienti, munosabati bilan aniqlanadi. Biroq, filtratsiya o'tkazishda issiqlik uzatish tenglamasiga (10-8-35) konveksiya orqali issiqlik uzatishni tavsiflovchi shartlarni qo'shish kerak.

ba'zi hollarda diffuziya issiqlik uzatish shartlaridan ancha katta. Berilgan namlik o'tkazish tenglamalari bir hil ho'l jism uchun amal qiladi. Nam jismlar tizimi uchun ular ham amal qiladi, ammo shuni hisobga olish kerakki, nam jismlarning aloqa chegarasida namlikning sakrashi mavjud. Buning sababi shundaki, tananing namligi namlikni o'tkazish potentsiali emas, u haroratga emas, balki entalpiyaga (issiqlik miqdori) o'xshaydi.
Jismlarning aloqa chegarasida namlikning sakrashi aloqa qiluvchi jismlarning namlik sig'imi qiymati bilan belgilanadi .
Nam jismlarning aloqa chegarasida namlik o'tkazish potentsialining tengligi va namlikning sakrashi mavjud.

(10-8-34) - (10-8-36) tenglamalar tizimi, agar namlik o'rniga namlik o'tkazish potentsiali qo'yilsa, haqiqiy bo'ladi.
Bunday holda, koeffitsientlarining qiymatlari o'xshash munosabatlar bilan belgilanadi, masalan, koeffitsienti esa bilan almashtirilishi kerak.