«Тағам өндірісінің процестері және аппараттары» 050727 –Азық-түлік өнімдерінің технологиясы, 050728 –Қайта өңдеу өндірістерінің технологиясы, 050724 – Технологиялық машиналар және жабдықтар мамандықтары үшін
10 дәріс
5. ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕР
5.1 Жалпы ережелер
5.2 Теориялық мәліметтер
ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕРІ
5.1 Жалпы ережелер
Жылу процестері бөлінеді:
1)жылыту,
2)салқындату.
Мақсаты: өнімнің ерекше қасиеттерін алу үшін технологиялық өңдеу және санитарлық-гигиеналық.
Жылумен жабдықтау әдісі бойынша термиялық өңдеудің жіктелуі:
1)беті - бетіне жылу беру (дәстүрлі),
2)радиация - инфрақызыл сәулелер,
3)көлемдік - жоғары (HF) және микротолқынды өңдеу (МВт),
4)біріктірілген
немесе
1) көлемдік, 2) беттік, 3) аралық.
ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕРІ
Жылу энергиясының көздері:
- табиғи: күн сәулелері,
- жасанды: отын, электр энергиясы.
Жылу тасымалдағыштар:
- қыздыру агенттері: бу, су, түтін газдары, ауа, балқытылған тұз және металдар.
- салқындату: су, ауа, NaCl, CaCl ерітінділері, фреондар, сұйық аммиак.
Аралық салқындатқыштар кеңінен қолданылады:
- Түтін газдары суды қыздырады, ал су өнімді қыздырады.
Жылу жабдықтарын жылыту жылу тасымалдағыштардан, электрлік және өрттен болуы мүмкін.
ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕР
5.2 Теориялық мәліметтер:
Жылу беру түрлері:
1.Жылу өткізгіштік
2. Конвекция
3. Радиациялық жылу алмасу
4. Аралас жылу алмасу
1. Жылуөткізгіштік – фазадағы (орташа) микробөлшектердің жылу беруі:
(Фурье заңы)
немесе мұндағы:
- температуры градиенты
- жылу мөлшері, Дж; - жылу өткізгіштік коэффиценті, Вт/м град,
S – жылу алмасу ауданы, м2; - уақыт, с.
ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕРІ
Тегіс қабырғасы:
- қабырғаның жылу кедергісі;
-қабырға қалыңдығы, м
Цилиндр қабырғасы:
–қабырғаның жылу кедергісі,
- қабырғаның ішкі және сыртқы диаметрлері,м.
Шар қабырғасы:
– қабырғаның жылу кедергісі
Көпқабатты қабырға:
ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕРІ
Екі дененің арасындағы сәулелену арқылы жылу беру есептеледі:
2. Конвекция – бұл заттардың макрокөлемдері арқылы жылу беру. Қатты бет пен сұйық немесе газ арасындағы жылу алмасу – жылу алмасу:
( Ньютон-Рихман заңы)
3. Радиациялық жылу алмасу:
(Стефан-Больцман заңы)
- дененің қаралық дәрежесі (0-ден 1-ге дейін өзгереді), SP = 5,67 Вт/м2К4 - толық қара дененің сәуле шығару қабілеті
4. Аралас жылуберу
ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕРІ
5. Жылу беру – екі сұйықтықтың (газдың) оларды бөлетін қабырға арқылы жылу алмасуы:
гс – ыстық орта , нс – қыздырылған орта
Жылу беру коэффициенті, Вт/м2град:
Жылу алмасудың негізгі теңдеуі:
- Мына жағдайда
- мына жағдайда
Көп қабатты қабырға үшін:
ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕРІ
Жылу беру коэффициенті жылулық ұқсастық критерийлері арқылы есептеледі.
Жылулық ұқсастық критерийлері:
1.Нуссельта:
конвекция мен жылу өткізгіштік қатынасы
- сызықтық өлшемді анықтау (құбыр диаметрі үшін)
стационарлық емес процестер үшін
-
конвективті жылу алмасу үшін
табиғи конвекциямен
2.Фурье:
3.Пекле:
4.Прандтля:
анықтамалық әдебиеттерден анықталған жылу диффузиялық коэффициенті.
ЖЫЛУ ПРОЦЕСТЕРІ
Nu= f мәндері (әртүрлі жылу процестерінің критерийлері) әртүрлі жылу беру жағдайлары үшін анықтамалық әдебиеттерден анықталады. Мысалға:
1.Еркін конвекция:
2. Мәжбүрлі конвекция:
3. Бу конденсациясы:
Агрегация күйі өзгерген кездегі жылу ұқсастық критерийі:
4. қайнаған сұйықтық:
(су үшін)
p – қысым, q – құбыр арқылы өтетін жылу ағынының тығыздығы.Жоғарыдағы теңдеулерден Нуссельт критерийінің мәнін есептеп, жылу беру коэффициенті табылады:
Достарыңызбен бөлісу: |