![]()
|
|||
Теплопередача через ребристую стенкуТеплопередача через ребристую стенку
Ребристые поверхности применяют при необходимости выровнять термические сопротивления. Например, с одной стороны теплоноситель имеет высокий коэффициент теплоотдачи, с другой стороны — теплоноситель с теплоотдачей значительно более низкой. Соответственно, со стороны теплоносителя с низкой теплоотдачей существует большое термическое сопротивление, которое необходимо снизить. Один из методов снижения термического сопротивления — увеличение площади поверхности теплообмена со стороны теплоносителя с малой теплоотдачей. Применение развитой ребристой поверхности теплообмена интенсифицирует процесс теплоотдачи с этой стороны, что приводит к росту коэффициента теплопередачи и к общей интенсификации процесса теплообмена.
Рис. 16.6. Теплопередача через ребристую стенку
Рассмотрим плоскую стенку (рис. 6.6) толщиной δ, материал который имеет коэффициент теплопроводности λ. Со стороны теплоносителя с низкой теплоотдачей стенка имеет ребра, выполненные из этого же материала. Гладкую поверхность площадью F1 омывает горячий теплоноситель (средняя температура которого tг) с высокой теплоотдачей aг. Температура этой поверхности t1. Температура холодной жидкости, омывающей ребристую поверхность tх, площадь ребристой поверхности — F2, среднее значение температуры ребристой поверхности t1 Коэффициент теплоотдачи на границе "холодная жидкость – ребристая стенка" низок и равен aх. Установившейся стационарный тепловой поток может быть описан тремя уравнениями:
Приведенные уравнения описывают количество тепла переданного: · от горячего теплоносителя к гладкой поверхности стенки; · прошедшего сквозь стенку от гладкой её поверхности к ребристой; · то же количество тепла, переданное от наружной поверхности ребер холодному теплоносителю. Уравнения (16.23) – (16.25) дают нам возможность определить частные температурные напоры
Складывая левые части уравнений, получим полный температурный напор
Отсюда
Однако формулы (6.21) и (6.22) при проведении расчётов практически не используют, так как обычно в расчетах необходимо определить площадь либо гладкой, либо оребренной поверхности. И тогда коэффициент теплопередачи относит либо к гладкой, либо к оребренной поверхности.
Здесь K1 и K2 — коэффициенты теплопередачи, отнесенные к гладкой и ребристой поверхности соответственно.
где K1 — коэффициент теплопередачи при расчетах необходимой площади гладкой поверхности; K2 — коэффициент теплопередачи, отнесенный к единице оребренной поверхности;
Если геометрические параметры ребристой поверхности заданы, и значения коэффициентов теплоотдачи a1 и a2 известны, то расчет теплопередачи через такую стенку трудностей не представляет.
|
|||
|