Главное


Эффективный коэффициент теплоотдачи радиатора

Для системы воздушного охлаждения широкое применение получили радиаторы, которые различаются по виду развитой площади поверхности, а именно: пластинчатые, ребристые, игольчато-штыревые, типа «краб», жалюзийные, петельно-проволочные.

Исследования теплообмена радиаторов различного типа позволили построить приближенную зависимость среднего перегрева us = ts-tc основания площадью A от удельной нагрузки q = Ф/A (A=L1L2, A=pD2/4) при свободной и вынужденной вентиляции. Этот график приведен в приложении Б.5 /1/ и позволяет остановиться на том или ином типе радиатора, если заданы поверхностная плотность теплового потока q и допустимый перегрев us основания.

Для характеристики теплообменных свойств радиатора используют следующие параметры: эффективный коэффициент теплоотдачи aэф, тепловую проводимость sS, тепловое сопротивление RS. Эти параметры связаны со средним перегревом us основания и рассеиваемым потоком Ф зависимостями

aэфA = så = R-1å , A = L1L2 , A = pD2/4 ,

Ф = såus = R-1åus = aэф us A, (4.1)

где L1, L2 - размеры основания прямоугольного радиатора;- диаметр круглого основания.

Формула (4.1) справедлива для радиатора любого из рассмотренных выше типов; вся сложность процессов переноса теплоты и конструктивные особенности сосредоточены здесь в одной величине - эффективном коэффициенте теплоотдачи. Он может быть определен экспериментально или расчетным путем. В первом случае в основу положена зависимость (4.1), позволяющая по найденным из опыта значениям Ф и us определить aэф . В приложении Б.5 /1/ приведены полученные таким способом зависимости для различных типов выпускаемых промышленностью радиаторов. С помощью этих графиков можно подобрать радиатор, средняя температура основания которого не превышает заданной величины.

Рассмотрим теперь на примере пластинчатых, ребристых и игольчато-штыревых конструкций радиаторов расчетный метод определения параметров aэф, sS или RS. Необходимость анализа процесса теплообмена радиаторов связана с непрерывным изменением выпускаемых промышленностью типоразмеров радиаторов. Представим тепловую модель одиночного ребра или штыря в виде стержня произвольного сечения f с периметром U и длиной h, находящегося в среде с температурой tc и коэффициентом теплоотдачи с боковой поверхности a. Перегрев хi торца стержня i, в который входит поток Фi определяется по формуле

ui = [Фi/(lfb)]ctgbh`,b2 = aU/(lf),h`= h + f/U (4.2)

Тепловое сопротивление Ri одиночного стержня на основании этой зависимости

Ri = sI-1 = vi / Фi = ctgbh`/ (lfb) (4.3)

Общая проводимость sSр оребренной части радиатора равна сумме проводимостей si всех N ребер

såр = = Nsi (4.4)

Если проводимость от неоребренной части радиатора равна sHр, то общая проводимость радиатора

så = sнр + Nlfbthbh` (4.5)

Параметр b содержит коэффициент теплоотдачи боковой поверхности ребра или штыря, который определяется из соответствующих критериальных уравнений. В частности, для вынужденной конвекции воздушной среды может быть рекомендована формула

= aL/lв = 0,21 Re0,8 , Nu = aL/lв , Re = upL/vв (4.6)

где lв , nв - теплопроводность и кинематическая вязкость воздуха при средних значениях температур;- определяющий размер для данного вида оребрения;

up- расчетная скорость движения воздуха для данного вида оребрения.

Особенности теплообмена радиатора учтены выборе параметров L и up, которые равны для ребристых поверхностей up = 1,25u, L = L1 , для игольчато-штыревых радиаторов

= d, up = uSш/( Sш - d)

где u- средняя скорость движения воздуха; Sш - шаг оребрения; d - диаметр штыря.

Другие статьи по теме

Блоки и агрегаты системы автоматического управления, регулирования, защиты, контроля и диагностики газотурбинной энергоустановки ГТА-6РМ
Целью расчётов является определение ожидаемых показателей надёжности САУ ГТА-6РМ. В состав САУ ГТА-6РМ входят: БУД-6РМ (8Т1.001.013), состоящий из плат 5088, 5600, 5300, АСВК, ПНВ ...

Характеристики воздушной зоны Богучанского центра органов внутренних дел
Гражданская авиация в России выполняет особую роль, являясь, с одной стороны, типичной подотраслью, реализующая транспортные услуги населению и иной клиентуре, а с другой стороны, осущес ...

Выбор и расчёт трассы прокладки волоконно-оптического кабеля
В современном информационном мире каждые пять лет объём передаваемой информации увеличивается вдвое, соответственно, встаёт задача передачи большого количества информации с максимальной ...

www.techspirit.ru © 2019