Termodinamiko/Leciono 8: Malsamoj inter versioj
Enhavo forigita Enhavo aldonita
Linio 407:
::<math>Q = L\frac{t_1-t_2}{\frac{1}{\pi d_1\alpha_1}+ \frac{ 1}{2\pi\lambda}\ln \frac{ d_2}{d_1}+\frac{1}{\pi d_2\alpha_2}}\,</math>
1/
Kiam la tubo havas plurajn tavolojn la ekvacio por la varmo, kiu trairas la tutan tubon, havas la sekvan formon:
(25)
::<math>Q = L\frac{t_1-t_2}{\frac{1}{\pi d_1\alpha_1}+ \Sigma_1^nR_{ci}+\frac{1}{\pi d_2\alpha_2}}\,</math>
La entuta rezistanco ΣnRci estas la sumo de unuopaj rezistancoj de ĉiu tavoloj kontraŭ la varmkondukado. Do ĝia valoro estas:▼
▲La entuta rezistanco
::<math>\Sigma_1^nR_{ci} = \frac{ 1}{2\pi\lambda_1}\ln \frac{ d_2}{d_1} + \frac{ 1}{2\pi\lambda_2}\ln \frac{ d_2}{d_2} + ...</math>
i – la numero de la tutavolo<br>▼
d – la diametro de la tubtavolo<br>▼
λ – la koeficiento de la varmkondukeco<br>▼
===La nekonstantigita varmfluo===
Solvila taskon de la nekonstantigita varmkondukado postulas trovi dependecojn inter la temperaturo kaj varmfluo rilate al la tempo por libervola korppunkto. Ĉi tiujn dependecojn oni povas akiri per la solvo de diferencialaj ekvacioj por la varmkonduko (ekvacio 10). Analitkaj metodoj celas al universala solvo de la tsko. Pro tio ili estas komplikaj kaj donas solvon ofte nur por simplaj korpoj kun pluraj plisimpligantaj supozoj
En la praktiko oni ofte uzas sukcesplene metodon de direkta mezurado, aŭ metodojn bazantajn sur la analogio de la varmfluo kaj la laminara fluado de likvaĵoj kun elektraj procezoj. Ofrte oni povas ankaŭ akiri solvon helpe de la metodo de limogitaj diferencoj aŭ de la metodo de elementara ekvilibreco.
Ĉiuj kalkulmetodoj devas esti senĉese komparataj en siaj rezultoj kun la realeco per mezurado de fabrikitaj kaj instalitaj ekipaĵoj kaj maŝinoj. Alimaniere ili perdus sian valoron.
===La varminterŝamĝo per la fluado===
La varminterŝanĝo inter likva aŭ gasa madio kaj solida surfaco de la pli varma aŭ pli malvarma vandoestas la procezo tre malsimpla. Dum ĉi tiu procezo okazas la movo de la fluaĵo (likvaĵo aŭ gaso), kiu estas tre malfacile matematike esprimebla. La fluaĵo koheras sur la vandoj. En la tuŝapuda proksimeco de la vando ili havas la saman temperaturon kiel la vando. En la lima tavolo egalas la fluaĵrapideco ol nulo aŭ estas minimuma. Samtempe en iu certa distanco de la vando la valoroj de temperatura kaj rapideca kampoj ŝnĝiĝas.
La movo de la fluaĵo povas esti kaŭzata intence, helpe de iu maŝino. Tiukaze oni parolas pri la deviga fluado. Sed ĝi povas ekesti ankaŭ per la diferenco de la specifaj pezoj en diversaj lokoj de la fluaĵo kaŭzita per la temperatura diverseco de fluanta maso. Oni nomas ĝin la natura fluado.
La varmfluon en la vandon, aŭ el la vando oni povas esprimi per la dependeco de la surfacareo S kaj temperaturdiferenco Δt = tv – t. Oni nomas ĝin la rilato de Neŭton:
aŭ
▲i – la numero de la tutavolo
▲d – la diametro de la tubtavolo
(26)
▲λ – la koeficiento de la varmkondukeco
▲α1, α2 – la koeficientoj de la varmtransiro inter la medioj kaj la vandoj. Ili esprimas la varmtransiron precipe per la fluado.
Laŭ la fludirekto oni uzas unu el ĉi tiuj du ekvacioj
tv – la temperaturo de la vando
α – la koeficiento de la varmtransiro; W/m2deg
1/ α = R – la rezistanco kontraŭ la varmtransiro
La teknikaj kalkuloj de la varmfluo por la varmtransiro dum la fluado estus tre simpla, se oni konus la numeran valoron de la koeficiento por la varmtransiro α. Sed bedaŭrinde ĝia valoro dependas de b=nombraj ŝanĝiĝantaj grandoj. Do ĝi ne estas fizika karakteriza valoro kiel λ. Solvante la varmtraniron oni devas respekti la fluadon de la fluaĵo laŭlonge de vandoj aŭ leĝoj de la hidrodinamiko aŭ aerodinamiko kaj samtempe la varmfluadon laŭ leĝoj de la termodinamiko.
| |||