Scientific Article
O'zbekcha
Open Access
Detallar sirtini plastik deformatsiyalash va bir tekis mikrorelefni shakllantirish 107 Majitov J.A. Biorеaktor dеvorining turli sirtlarida issiqlik bеrish koeffitsiyentlarini hisoblash va tahlil etish
Abstracts
Ushbu maqolada biogaz qurilmasi reaktori sirtlari va suyuq biomassa o‘rtasidagi harorat farqining issiqlik uzatish samaradorligiga qanday ta’sir qilishini aniqlash borasidagi olib borilgan tadqiqotlarning tavsifi bayon etilgan. Tajribalar o‘tkazish va nazariy tadqiqotlar uchun tanlangan biogaz qurilmasining reaktori konstruksiyasi uch xil sirtlarni o‘z ichiga olgan: bular, yuqori va pastki kesik konussimon hamda o‘rtadagi vertikal silindrsimon qismlardir. Tadqiqodning asosiy maqsadi sifatida, suyuq biomassa va ana shu tavsiflangan sirtlar orqali sodir bo‘ladigan issiqlik almashinish jaryonlarini tadqiq etish asosida biomassa va tegishli sirtlar orasidagi issiqlik berish koeffitsiyentlarini aniqlash va ularni tahlil qilishdan iboratdir.
This article presents a description of research aimed at determining the influence of the temperature difference between the surfaces of a biogas plant reactor and the liquid biomass on the efficiency of heat transfer. The reactor design of the biogas plant selected for experiments and theoretical studies includes three different surfaces: upper and lower truncated cones, as well as a vertical cylindrical section in the middle. The main goal of the research is to study the heat exchange processes occurring through the liquid biomass and these surfaces, in order to determine the heat transfer coefficients between the biomass and the corresponding surfaces, as well as to analyze them.
Article Content
Kirish. So‘nggi o‘n yillikda ekologik barqarorlik va energiya xavfsizligi masalalari qayta tiklanadigan energiya manbalariga, xususan, biogazga qiziqishni kuchaytirdi. Biogaz bu qishloq xo‘jaligi chiqindilari, shahar organik chiqindilari va oqava suvlar kabi organik moddalarning parchalanishi anaerob qayta ishlash jarayonida ishlab chiqariladigan qayta tiklanadigan energiya manbai hisoblanadi. Tadqiqot bioreaktorning turli xil shakldagi qismlarida biomassa orqali sodir bo‘ladigan issiqlik uzatishning haroratning ma’lum bir yo‘nalishdagi (ushbu tadqiqotda gorizontal) gradiyentiga bog‘liqlikni aniqlashga, aniqrog‘i harorat gradiyentlari ijobiy va salbiy tomonga o‘zgarganda issiqlik uzatish koeffitsiyentlarining o‘zgarishini tahlil qilishga, shuningdek issiqlik almashinuvi jarayonlarining xususiyatlari va mumkin bo‘lgan anomaliyalarini o‘rganishga qaratilgan. Tadqiqot maqsadi. Bioreaktorning turli sirtlarida issiqlik uzatish koeffitsiyentlarini tahlil qilish va taqqoslashdir: yuqori kesik konussimon, silindrsimon va pastki kesik konussimonli qismlar sirtlarida, ularning bioreaktor devori (sirtidagi) va suyuq biomassa o‘rtasidagi harorat farqiga bog‘liqligini aniqlashdan iborat. Biogaz tizimlarini ishlab chiqish va optimallashtirishning muhim omili issiqlik uzatish jarayonlarini tahlil etish va anaerob sharoitda kechadigan fermentativ parchalanish jarayonlarining kinetikasini tavsiflovchi aniq matematik modellarni ishlab chiqishdir. Qayta tiklanuvchi energiya manbalarining samaradorligi va barqarorligini oshirishda energetik qurilmalarning issiqlik texnik konstruktiv parametrlarini tadqiq etish, jumladan biogaz texnologiyalari sohasidagi tadqiqotlar muhim o‘rin tutadi [1]. O‘z ishlarida biogaz qurilmalari yordamida chiqindilardan biogaz va bioo‘g‘it olishda issiqlik uzatish jarayonlarini takomillashtirish muhimligini ta’kidlaydi, bu esa biomassada kechadigan fermentatsiya jarayonlarining samarali kechish imkonini beradi. Xuddi shunday tadqiqot [2]. Takashi Noguchi va boshqalar. (2011) organik chiqindilardan tayorlangan biomassaning yuqori bosim va haroratlarda issiqlik uzatish xususiyatlariga e’tibor qaratadi, bu ekstremal sharoitlarda jarayonlarning murakkabligini tasdiqlaydi [4] va Delgadillo-Mirquez va boshqalar [3] tomonlaridan ishlab chiqilgan matematik modellar va biogaz ishlab chiqarishni tahlil qilish uchun miqdoriy vositalarni taqdim etadi, biogaz qurilmalarini optimallashtirishda aniq hisob-kitoblarning muhimligini ta’kidlaydilar. Perrigault va boshqalar [5] da biogaz qurilmalardan foydalanganda iqlim sharoitlarini hisobga olish muhimligini ko‘rsatib, sovuq iqlim sharoitida quvurli isitgichlarning konstruktiv parametrlarini optimallashtirishga qaratilgan tadqiqotlarning natijalari keltirilgan. Gelegenis va boshqalar [6] biogaz ishlab chiqarishni yaxshilash uchun optimallashtirish strategiyalari va matematik modellarni taklif qiladi, bu takliflar asosan reaktorda kechadigan anaerob sharoitdagi fermentatsiya jarayonlarining samaradorligini oshirishga qaratilgan. Bai va boshqalar. [7] tatqiqotlarida silindrsimon reaktorlarda termal tabaqalanish mavzusida issiqlik uzatish jarayonlarini batafsil tushunish muhimligi ta’kidlanadi, bu [8] ning vertikal quvurlardagi tabiiy konveksiya bo‘yicha ishlarida ham aks ettirilgan. Bu tadqiqotlar turli
“Fan va texnologiyalar taraqqiyoti” Ilmiy-texnikaviy jurnal №1/2026 113
Mechanical engineering and energy
sharoitlarda issiqlik jarayonlarini to‘g‘ri modellashtirishning murakkabligi va ahamiyatini birgalikda ta’kidlashgan. Biogaz texnologiyalari, Sh.J. Imomov va boshqalarning [9,10] (2023), Prasad va Satyanarayan ishlarida biogaz ishlab chiqarish jarayonlarini optimallashtirish mavzusi tadqiqotlarida ochib berilgan. Ularning tadqiqotlarida biogaz qurilmalarining texnik-iqtisodiy ko‘rsatgichlarini hisoblashga doir tadqiqotlarning natijalari va tahlillari batafsil bayon etilgan. Olingan natijalar esa biomassani anaerob sharoitda qayta ishlash asosida biogaz va bioug‘it olish imkonini beradigan biogaz qurilmalarini loyihalash hamda ularning ish xarakteristikalarini tahlil qilish imkoniyatlarini aniqlashga imkon beradi [11] (Taleghani va Kia, 2005; Xan va boshqalar., 2014). Budhijanto va shu kabi boshqalarning tadqiqotlarida (2012) biogaz ishlab chiqarishni optimallashtirish strategiyalari va matematik modellarini yaratish borasidagi takliflar bayon etilgan bo‘lib, bularning yechimi esa reaktorda kechadigan issiqlik almashinish jarayonlarni yaxshilashga imkon berishligi ta’kidlangan. Delgadillo Mirquez va boshqalar. (2018) anaerob sharoitda qayta ishlash jarayonini ilmiy boyitish uchun matematik modellarning ahamiyatini batafsil ko‘rib chiqadi. Ushbu tadqiqotlarning kombinatsiyasi qayta tiklanadigan energiya tizimlarini tahlil qilish va optimallashtirishga kompleks yondashuv muhimligini ta’kidlab, issiqlik uzatish va biogaz ishlab chiqarish jarayonlarini ko‘p darajali tushunishni ta’minlaydi. Umuman olganda, tahlil qilingan ishlar barqaror rivojlanish va biogaz resurslaridan samarali foydalanishga yordam beradigan takomillashtirilgan matematik modellar va texnologiyalarni ishlab chiqish uchun asos yaratadi. Bu borada, issiqlik almashinuvi, biogaz ishlab chiqarishni optimallashtirish va modellashtirish sohasidagi yutuqlar va texnik-iqtisodiy tahlillar biogaz texnologiyalarini rivojlantirish va takomillashtirishga yordam beradi, bu energiya xavfsizligi va barqaror rivojlanish uchun juda muhimdir. Tadqiqot metodologiyasi. Sirtdagi tabiiy konveksiya paytida sodir bo‘ladigan issiqlik almashinuvi jarayonlari sirtning geometrik o‘lchamlariga, shuningdek uning yo‘nalishiga (vaziyatiga) bog‘liq bo‘ladi. Shuningdek, u sirtdagi haroratining o‘zgarishiga va jarayonga aloqador suyuqlikning termofizik xususiyatlariga bog‘liq. Tabiiy konveksiya hodisasining mexanizmi yaxshi tushinarli bo‘lsada, ushbu qaralayotgan masalada reaktordagi suyuq massa harakatining murakkabligi, harakat va energiya tenglamalarini yechish orqali issiqlik almashinuvi uchun oddiy analitik nisbatlarni olishni juda qiyinlashtiradi. Tabiiy konveksiya uchun ba’zi analitik yechimlar mavjud, ammo ularni ixtiyoriy tanlangan hollarda qo‘llab bo‘lmaydi, chunki ular ba’zi soddalashtirilgan chegaraviy shartlar asosida oddiy geometrik shakllar uchun yechilgan. Ammo ba’zi oddiy holatlar bundan mustasno, tabiiy konveksiya paytida sodir bo‘ladigan issiqlik almashinuv jarayonlarining o‘rganilishi asosan eksperimental tadqiqotlarga asoslangan. Adabiyotlarda ixtiyoriy geometrik shakllar uchun turli xil murakkablikdagi aniqliklar korrelyatsiyalari taqdim etilgan, biz bu yerda eng mashhur va keng qo‘llaniladigan korrelyatsion hisoblash usulidan foydalanishga urinib ko‘ramiz. Tabiiy konveksiyada Nu Nusseltning o‘rtacha soni uchun oddiy empirik korrelyatsiyalar quyidagi shaklga ega (2-rasm). 𝑁𝑢 ̅̅̅̅𝐿= ℎ
𝑘𝑏𝑚𝐿𝑐= 𝐶(𝐺𝑟𝐿𝑃𝑟)𝑛= 𝐶𝑅𝑎𝐿 𝑛 (1)
bu yerda: 𝑅𝑎𝐿- bu Reley soni bo‘lib suyuqlik zichliklarining farqi tufayli paydo bo‘ladigan ko‘tarish kuchlarining qovushqoqlik kuchlariga nisbatini xarakterlovchi Grasgof sonining Prandtl soniga (harakatlanayotgan suyuqlik yoki gazlarda issiqlik uzatish jarayonlarini xarakterlovchi) ko‘paytmasi kabi aniqlanadi; h - bioreaktor sirtidagi o‘rtacha issiqlik uzatish koeffitsiyenti ( 𝑊
𝑚2·°𝐶),
𝑘𝑏𝑚 – suyuq biomassaning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti ( 𝑊
𝑚·°𝐶) va 𝐿𝑐 - geometrik xarakteristik uzunlik (m). C va n konstantalarining qiymatlari sirtning geometrik o‘lchamlariga va
Development of science and technology Scientific and technical journal №1/2026 114
Mashinasozlik va energetika
Reley sonining diapazoni bilan tavsiflanadigan oqim rejimiga bog‘liq. n- ning qiymati odatda laminar oqim uchun 1/4 va turbulent oqim uchun 1/3 ni tashkil qiladi. С - doimiyning qiymati odatda 1 dan kichik. Shuningdek, Reley sonini suzish kuchlari va (suyuq biomassaning) termal va impulsli diffuziyalarning nisbati sifatida ham qarash mumkin. 𝑅𝑎𝐿= 𝐺𝑟𝐿𝑃𝑟 (2) Grasgof raqami. Tabiiy konveksiya va chegara shartlarini tavsiflovchi barcha tenglamalarga bog‘liq va mustaqil o‘zgaruvchilarni mos doimiy qiymatlarga bo‘lish orqali o‘lchovsiz bo‘lishi mumkin: barcha uzunliklar xarakterli 𝐿𝑐 , uzunligiga, barcha tezliklar o‘zboshimchalik bilan mos yozuvlar tezligiga 𝑣 (bu, Reynolds sonining ta’rifiga ko‘ra, u teng qabul qilinadi 𝑣= 𝑅𝑒𝐿𝜇
𝐿𝑐) va
tegishli haroratlar farqi uchun harorat (𝑇𝑠 − 𝑇′𝑏𝑚), teng deb qabul qilinadi.
𝐺𝑟𝐿= 𝑔·𝛽·(𝑇𝑠−𝑇′𝑏𝑚)·𝜌𝑏𝑚 2 ·𝐿с3
𝜇𝑏𝑚 2 (3)
𝑃𝑟= 𝜇𝑏𝑚·𝑐𝑝 𝑘𝑏𝑚 (4)
𝑔= 9,81m/s² - erkin tushish tezlanishi; β – hajmiy kengayish koeffitsiyenti, 1/К (𝛽= 1/Т ideal gazlar uchun); 𝑇𝑠– bioreaktor sirtidagi harorat, °C; 𝑇′ 𝑏𝑚 – suyuq biomassaning sirtdan yetarlicha uzoqlikdagi harorati, °𝐶; 𝐿𝑐 – geometriyaning xarakterli uzunligi, 𝑚; 𝜇𝑏𝑚– suyuq biomassaning dinamik yopishqoqligi, m²/s; 𝜌𝑏𝑚 – suyuq biomassaning zichligi, 𝑘𝑔/𝑚3. O‘rtacha Nusselt soni uchun oddiy nisbatlar turli geometrik shakllar uchun farq qiladi. Bundan tashqari, bu nisbatlar geometrik shakllarning xarakterli uzunliklariga va Reley sonining diapazoniga bog‘liq. Suyuqlikning barcha xususiyatlari qatlam haroratida 𝑇𝑓= 1
2 (𝑇𝑠 − 𝑇𝑏𝑚) baholanishi kerak shuning uchun konveksiyaning o‘rtacha Nusselt soni va o‘rtacha koeffitsiyenti ma’lum bo‘lganda, doimiy haroratli 𝑇𝑠 qattiq sirtdan atrofdagi suyuqlikka tabiiy konveksiya orqali issiqlik uzatish tezligi Nyutonning jismlarning sovish qonuni bilan quyidagicha ifodalanadi: 𝑄𝑘𝑜𝑛𝑣𝑘= ℎ· 𝐴· (𝑇𝑠−𝑇′ 𝑏𝑚), (W) (5) bu yerda: A – issiqlik uzatish maydonining yuzasi (m^2) va h – bioreaktor yuzasida o‘rtacha issiqlik uzatish koeffitsiyenti, ( 𝑊
𝑚2·°С). Vertikal tekislik (𝑻𝒔= 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕). Vertikal yassi plastinka balandligi L, plastinkani xarakterlovchi uzunlik hisoblanadi (m) (1-rasm). Izotermik vertikal plastinka uchun o‘rtacha Nusselt soni munosabatlari boshqacha ko‘rinishga ega. Birinchi ikkita munosabat tavsiya etilgan juda oddiy [12] va murakkabligiga qaramay, uchunchisidan foydalanish o‘rinli, chunki Reley sonining butun diapazonda qo‘llanilishi mumkin. Bu nisbat 10-1 dan 109 gacha bo‘lgan oraliqda eng aniq hisoblanadi. Sirt ustida tabiiy konveksiyada o‘rtacha Nusselt soni uchun emperik korrelyatsiyalari. 𝑁𝑢 ̅̅̅̅𝐿= 0,59𝑅𝑎𝐿 1/4 , 𝑏𝑢 𝑦𝑒𝑟𝑑𝑎 104 < 𝑅𝑎𝐿< 109 (6)
1-rasm. Vertikal plastinkalar (𝑻𝒔= 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕), 𝑳𝒄–xarakterli uzunligi.
𝑁𝑢 ̅̅̅̅𝐿= 0,1𝑅𝑎𝐿 1/3 , 𝑏𝑢 𝑦𝑒𝑟𝑑𝑎 1010 < 𝑅𝑎𝐿< 1013 (7) Biroq, Reley sonining ixtiyoriy qiymatlari uchun Nusselt sonini quyidagicha yozish mumkin:
1 6
0,825 + 0,387𝑅𝑎𝐿
𝑁𝑢 ̅̅̅̅𝐿=
. (8)
8 27
{
}
9 16]
[1+(0.492 𝑃𝑟)
Reley soni yetarlicha katta bo‘lsa, (8) va (9) tenglamalarda o‘ngdagi ikkinchi atama ustunlik qiladi va korrelyatsiyalar (1) tenglama bilan bir xil shaklga ega, bundan tashqari doimiy C Prandtl sonining funksiyasi bilan almashtiriladi.
“Fan va texnologiyalar taraqqiyoti” Ilmiy-texnikaviy jurnal №1/2026 115
Mechanical engineering and energy
Reley soni kichik bo‘lsa, (8) va (9) tenglamalarda o‘ngdagi birinchi had ustunlik qiladi va tenglamalar xuddi shunday o‘rinni tutadi, chunki 0.8252 ≈ 0,68 (8) va (9) tenglamalarda yetakchi konstantalarning mavjudligi Reley sonining kichik qiymatlari uchun chegara qatlami haqidagi taxminlar bekor bo‘lishini tushuntiradi va devor bo‘ylab o‘tkazuvchanlikni hisobga olish muhimdir. Shuni ta’kidlash kerakki, yuqoridagi tenglamalar izotermik tekislik uchun olingan (𝑇𝑆 - doimiy). Agar, aksincha, sirtda bir xil issiqlik oqimi ta’minlansa (𝑞𝑆 - doimiy), harorat farqi (𝑇𝑆− 𝑇𝑏𝑚) u yetakchi chetidan ortib, x bo‘ylab o‘zgaradi. Ushbu o‘zgarishni aniqlashning taxminiy tartibi natijalariga asoslanishi mumkin [9,10,11]. Izotermik plastinka uchun olingan korrelyatsiyalar 𝑁𝑢 ̅̅̅̅𝐿, hali ham mukammal yaqinlashish bilan ishlatilishi mumkinligini ko‘rsatadi, agar 𝑁𝑢 ̅̅̅̅𝐿 va 𝑅𝑎𝐿 plastinkaning o‘rtasida harorat farqiga nisbatan aniqlanadi, Δ𝑇𝐿/2 = 𝑇𝑆( 𝐿
2) −𝑇𝑏𝑚. Shunday qilib ℎ= 𝑞𝑆/Δ𝑇𝐿/2, korrelyatsiya, masalan (9), tenglama bilan aniqlash uchun Δ𝑇𝐿/2 (misol uchun, sinov
va xatoliklar yordamida) va 𝑇𝑆( 𝐿
2) sirt uchun o‘rta harorat ishlatilishi mumkin. Agar biz butun
plastinkada 𝑁𝑢𝑥~𝑅𝑎𝑥 1/4 deb taxmin qilsak, u quyidagicha bo‘ladi 𝑞𝑆𝑥
𝑘 Δ𝑇𝐿/2 ~(Δ𝑇𝑥3)1/4 (10)
Δ𝑇~𝑥1/5 (11) Shunday qilib, har qanday x nuqtadagi bu harorat farqi
𝐿) 1/5 Δ𝑇𝐿/2 (12) Doimiy issiqlik oqimi bilan natijalarni batafsilroq muhokama qilish Cherchillning ishida keltirilgan [10]. Vertikal silindrning ichki yuzasida tabiiy konveksiya. Suyuq biomassada suzish effekti vertikal silindrda ko‘taruvchi oqimning paydo bo‘lishiga olib keladi (1-rasm). Ichki devor bo‘ylab hosil bo‘lgan chegara qatlamlari trubaning markazida katta diametrli va kichik uzunlikdagi birbiriga bog‘lanmaydi, bu esa issiqlik almashinuvining ochiq kanaldagi vertikal plastinkada issiqlik almashinuvida kuzatilgan hodisalarga o‘xshash bo‘lishiga olib keladi [11]. Le Fevr vertikal plastinkada tabiiy konveksiyada laminar tabiiy issiqlik almashinuvini tavsiflash uchun matematik bog‘liqlikni (13) taklif qildi. Shuningdek, Fuad vertikal plastinkada turbulent tabiiy issiqlik almashinuvi uchun o‘z korrelyatsiyasini (14) taklif qildi.
Δ𝑇𝑥= 1,15 ( 𝑥
𝑁𝑢𝐿 ̅̅̅̅̅̅ = 0.67(𝐺𝑟𝐿𝑃𝑟) 1 4 bunda 𝐺𝑟𝐿< 109 (13)
𝑁𝑢𝐿 ̅̅̅̅̅̅ = 0.31(𝐺𝑟𝐿𝑃𝑟) 7 25 бунда 𝐺𝑟𝐿> 109 (14) Diametri va uzunligi nisbati kichik bo‘lgan vertikal silindrlar kontekstida ( 𝐷
𝐿≥ 35
𝐺𝑟𝐿 1/4) qiziqarli
hodisa kuzatilmoqda. Bu yerda ikki devor tomonidan hosil bo‘lgan chegara qatlamlari suzish ta’sirida bitta ko‘tarilgan oqimga birlashadi [12]. Buning qiziqarli natijasi oqim tezligining oshishi tufayli issiqlik almashinuvining yaxshilanishi [13] chegara qatlamlarining bunday birlashishi “tortish” effektini yaratadi, bu esa suzish tufayli oqimning tezlashishiga olib keladi. Egilgan sirtlarda tabiiy konveksiya. Atrof-muhitga nisbatan isitiladigan (yoki sovutilgan) vertikal plastinka uchun plastinka tortishish vektoriga to‘g‘ri keladi va suzish kuchi faqat suyuqlikning yuqoriga (yoki pastga) harakatini keltirib chiqaradi. Ammo, agar plastinka tortishish vektoriga nisbatan qiyshaygan bo‘lsa, suzish kuchi plastinka yuzasiga perpendikulyar va parallel ravishda harakat qiladi (2-rasm). Sirtga parallel bo‘lgan suzish kuchining pasayishi bilan plastinka bo‘ylab suyuqlik tezligi pasayadi va konveksiya issiqlik uzatilishining bir vaqtda pasayishini kutish mumkin. Biroq, bunday pasayishning haqiqiy mavjudligi plastinkaning yuqori yoki pastki yuzasidan issiqlik almashinuvi bizni qiziqtiradimi yoki yo‘qligiga bog‘liq.
Development of science and technology Scientific and technical journal №1/2026 116
Mashinasozlik va energetika
2-rasmda ko‘rsatilgandek, agar plastinka sovuq bo‘lsa, unda plastinkaga perpendikulyar yo‘naltirilgan suzuvchi kuchning u komponenti plastinkaning yuqori yuzasi bilan aloqa qilishda chegara qatlamining pastga tushishini qo‘llab-quvvatlash uchun harakat qiladi. Gravitatsion tezlanishning x komponenti kamayganligi sababli g·cosφ, suyuqlik plastinka bo‘ylab harakatlanish tezligi pasayadi va konveksiyaning yuqori yuzaga issiqlik uzatilishining pasayishi kuzatiladi. Biroq, suzuvchi kuchning y-komponentining pastki yuzasida suyuqlikni sirtdan siljitish uchun harakat qiladi va chegara qatlamining rivojlanishi sirtdan sovuq suyuqlik qismlarini chiqarish orqali to‘xtatiladi (2-rasm). Egilgan sirtlarda issiqlik almashinuvining dastlabki tadqiqotida, Rich [14,15] konveksiya koeffitsiyentlarini vertikal sirt uchun korrelyatsiyalardan g ni almashtirish orqali aniqlash mumkinligini taklif qildi 𝑔·𝑐𝑜𝑠𝜙 plastinka uchun Reley sonini hisoblashda, bu yerda Grasgof raqami quyidagicha topiladi:
2-rasm. Egilgan sirtlar: (a) tepada sovuq sirt yoki (b) pastda issiq sirt.
𝐺𝑟𝐿= 𝑔·𝑐𝑜𝑠𝜙·𝛽·(𝑇𝑠−𝑇′𝑏𝑛)𝜌𝑏𝑚 2 ·𝐿с3
𝜇𝑏𝑚 2 (15)
Biroq, o‘shandan beri ushbu yondashuv faqat mos ravishda sovuq va issiq sirtlarning yuqori va pastki yuzalarida qoniqarli ishlashi aniqlandi. Bu mos ravishda issiq va sovuq sirtlarning yuqori va pastki yuzalariga mos kelmaydi, bu erda oqimning uch o‘lchovliligi umumlashtirilgan korrelyatsiyalarni ishlab chiqish imkoniyatini cheklaydi. Shuning uchun sovuq va issiq egilgan plastinkalarning yuqori va pastki yuzalari uchun mos ravishda 0° < φ < 60° da g ni 𝑔 × 𝑐𝑜𝑠𝜙, bilan almashtirilishi tavsiya etiladi va (8) yoki (9) tenglama Nusseltning o‘rtacha sonini hisoblash uchun ishlatiladi [16, 17,18].
Xulosa. Ushbu maqola kichik quvvatli biogaz qurilmasi reaktorining turli qismlarida (kesik konus va silindrsimon) suyuq biomassa bilan issiqlik almashinuvini o‘rganadi. Maqsad - bioreaktor devorining har bir qismidagi issiqlik uzatish koeffitsientlarini aniqlash va solishtirish. Tadqiqotda qayd etilishicha, biogaz texnologiyalari sohasidagi tadqiqotlar muhim o‘rin tutadi, chunki biogaz qurilmalari yordamida chiqindilardan biogaz va bioo‘g‘it olishda issiqlik uzatish jarayonlarini takomillashtirish fermentatsiya jarayonlarining samarali kechishiga yordam beradi. Shuningdek, turli geometrik shakllar uchun tabiiy konvektsiya va issiqlik uzatish koeffitsiyentlarini hisoblash usullari muhokama qilinadi. Maqola biogaz qurilmalarini optimallashtirishga va ularning samaradorligini oshirishga qaratilgan tadqiqotlarga hissa qo‘shadi. Adabiyotlar 1. J. Chen, “ Heat-transfer Enhancement for Slurries from Biogas Plants− Properties, processes, and thermal systems,” Diss. ред., Luleå: Luleå University of Technology, 2022. 2. W. Budhijanto, C. W. Purnomo, and N. C. Siregar, “Simplified Mathematical Model for Quantitative Analysis of Biogas Production Rate in a Continuous Digester,” Engineering Journal, vol. 16, no. 5, pp. 167–176, Oct. 2012, doi: 10.4186/ej.2012.16.5.167. 3. L. Delgadillo Mirquez, M. Machado Higuera, and M. Hernández Sarabia, “Mathematical modelling and simulation for biogas production from organic waste,” International Journal of Engineering Systems Modelling and Simulation, vol. 10, no. 2, p. 97, 2018, doi: 10.1504/IJESMS.2018.10013112. 4. T. Perrigault, V. Weatherford, J. Martí-Herrero, and D. Poggio, “Towards thermal design optimization of tubular digesters in cold climates: A heat transfer model,” Bioresour Technol, vol. 124, pp. 259–268, Nov. 2012, doi: 10.1016/j.biortech.2012.08.019. 5. L. Elsgaard, A. B. Olsen, and S. O. Petersen, “Temperature response of methane production in liquid manures and co-digestates,” Science of The Total Environment, vol. 539, pp. 78–84, Jan. 2016, doi: 10.1016/j.scitotenv.2015.07.145.
“Fan va texnologiyalar taraqqiyoti” Ilmiy-texnikaviy jurnal №1/2026 117
Mechanical engineering and energy
6. Y. Bai, M. Yang, Z. Wang, X. Li, and L. Chen, “Thermal stratification in a cylindrical tank due to heat losses while in standby mode,” Solar Energy, vol. 185, pp. 222–234, Jun. 2019, doi: 10.1016/j.solener.2018.12.063. 7. S.-M. Ohk and B.-J. Chung, “Natural convection heat transfer inside an open vertical pipe: Influences of length, diameter and Prandtl number,” International Journal of Thermal Sciences, vol. 115, pp. 54–64, May 2017, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2017.01.014. 8. J. B. and C. A. Amon, “ «Emissions of NH3, N2O and CH4 from dairy cows housed in a farmyard manure tying stall ,” housing, manure storage, manure spreading, vol. 1, no. 60, pp. 103–113, 2001. 9. T.J. Rennie, H. Baldé, R.J. Gordon, W.N. Smith, and A.C. VanderZaag, “A 3-D model to predict the temperature of liquid manure within storage tanks,” Biosyst Eng, vol. 163, pp. 50–65, Nov. 2017, doi: 10.1016/j.biosystemseng.2017.08.014. 10. D. Talukdar and M. Tsubokura, “Numerical study of natural-convection from horizontal cylinder at eccentric positions with change in aspect ratio of a cooled square enclosure,” Heat and Mass Transfer, vol. 58, no. 5, pp. 849–871, May 2022, doi: 10.1007/s00231-021-03145-3. 11. G. Sebastian and S.R. Shine, “Natural convection from horizontal heated cylinder with and without horizontal confinement,” Int J Heat Mass Transf, vol. 82, pp. 325–334, Mar. 2015, doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.11.063. 12. J.G. Fleming, “ Novel simulation of anaerobic digestion using computational fluid dynamics, ,” North Carolina: North Carolina State University, , 2002. 13. A. Kalendar, Y. Alhendal, S. Hussain, S. Karar, and P. Oosthuizen, “Natural Convective Heat Transfer from Vertical Isothermal Polygonal Cylinders,” J Thermophys Heat Trans, vol. 35, no. 4, pp. 854–868, Oct. 2021, doi: 10.2514/1.T6207. 14. P. H. Oosthuizen and A. Y. Kalendar, “Natural Convective Heat Transfer from Short Rectangular Cylinders Having Exposed Upper Surfaces and Mounted on Flat Adiabatic Bases,” 2014, pp. 93–128. doi: 10.1007/978-3-319-02459-2_4. 15. J. Kishor, I. C. Goyal, R. L. Sawhney, S. P. Singh, M. S. Sodha, and M. Dayal, “Solar assisted biogas plants III: Energy balance of fixed dome biogas plants and enhancement of production in winters,” Int J Energy Res, Oct. 1988, vol. 12, no. 4, pp. 711–737, 16. Majitov J.A. (2020) Selection of design methodology for biogas facilities and assessment of economic efficiency. Scientific and technical journal of the development of science and technology. 7.129-134. [in Uzbek] https://journal.bmti.uz/?page_id=31 17. J.А.Mаjitоv. (2025) Kichik quvvаtli biоgаz qurilmаsining issiqlik-texnik pаrаmetrlаrini аsоslаsh. dis.PhD, Qаrshi. 51-63. https://library.ziyonet.uz/ru/book/135481 18. Imomov Sh., Hwang Sang Gu. Installation for producing biogas // Int. Patent, south korea, No. 10-0892746/2009.04.02. UCH FAZALI TOK OʻZGARTKICHLARI YORDAMIDA ASINXRON MOTORLARNI HIMOYA QILISH TIZIMI TATQIQ ETISH A’zamov S.S. Andijon davlat texnika instituti. Annotatsiya. Biz bilamizki jahonda va mamlakatimizning sanoat va ishlab chiqarishda keng tarqalgan asinxron motorlardan foydalanib kelmoqdamiz va oʻz oʻrnida ushbu tur motorlarining birqator afzaliklariga qaramay yetarlicha kamchiliklari ham mavjud. Maqolada shu kamchiliklarni bartaraf qilish maqsadida koʻzlangan maqsad asinxron motorning stator paziga qoʻshimcha sezgir element qoʻsish orqali asinxron motorlarning tez kuyish va muddatdan oldin ishdan chiqishini oldini olish maqsadida energiya sarfi va ishlash muddatini uzaytirish maqsatida tavsiya etilgan element yetarli samara beradi. Ma’lumki motorning ishdan chiqishini asosiy sabablari motordagi elektr parametrlarining nosimmetryasi, harorat ortishi va energiya sarfini kamaytirish motorda yuzaga keladigan salbiy oqibatlarni oldini olish uchun tok oʻzgartgichlari orqali qurilmaning ish samaradorligini yanada oshirish va motordagi ko‘ngilsiz holatni oldindan aniqlab himoyalashda xizmat qiladi. Kalit so‘zlar: magnit yurutuvchi kuch, kuchlanish, tok, chiqish kuchlanishi, kontaktsiz mikrokontroller.
Development of science and technology Scientific and technical journal №1/2026 118