Пути интенсификации теплопередачи

Из уравнения теплопередачи

Q=kF

следует, что при заданных размерах стенки и температурах жидкостей величиной, определяющей теплопередачу, является k. Но поскольку теплопередача - явление сложное, то правильное решение можно найти только на основе анализа частных составляющих, характеризующих процесс.

Так, например, для плоской стенки

в случае если стенка тонкая и имеет большой коэффициент теплопроводности , тогда

.

Интенсификация теплопередачи путем увеличения коэффициентов теплоотдачи. Из уравнения следует, что коэффициент теплопередачи не может быть больше самого малого . При стремиться к предельному значению .

Проследим это на числовых примерах.

Определим коэффициент теплопередачи

.

Для случая

Коэффициент теплопередачи

.

Из примера видно, что увеличение большего из коэффициентов теплоотдачи практически не дает увеличения коэффициента теплопередачи. Увеличение меньшего коэффициента теплоотдачи в 5 раз увеличивает коэффициент теплопередачи, примерно, во столько же раз.

Таким образом, чтобы интенсифицировать теплопередачу нужно всегда увеличивать меньший коэффициент теплоотдачи.

Интенсификация теплопередачи за счет оребрения стенок. При передаче теплоты через цилиндрическую стенку термические сопротивления определяются не только значениями коэффициентов теплоотдачи, но и размерами самих поверхностей. При передаче теплоты через шаровую поверхность влияние диаметров сказывается еще сильнее, так как . Отсюда следует, что если мало, то термическое сопротивление теплоотдачи можно уменьшить путем увеличения соответствующей поверхности, т.е. если одну из поверхностей увеличить путем оребрения. При этом термические сопротивления станут пропорциональными величинам . Следует указать, что при использовании метода оребрения следует руководствоваться следующими соображениями. Если << , то оребрять нужно поверхность со стороны , причем до тех пор пока не достигнет значения . Дальнейшее увеличение площади поверхности F₁ малоэффективно.

Дата добавления: 2015-05-26