Название: Методика комплексной оптимизации компактных теплообменников - Методические указания (А. В. Чичиндае)

Жанр: Технические

Просмотров: 912


1.2.3. особенности тепловых процессов кпрт

 

Реальный процесс теплопередачи в теплообменнике

сопровождается рядом паразитных явлений, ухудшающих его характеристики.

Контактное термическое сопротивление проявляется при неидеальном тепловом контакте между оребрением и пластиной. Такие случаи возникают при нарушении пайки. Во-первых, это просто непропай, когда поверхность была загрязнена или необезжирена. Во-вторых, это воздушные прослойки, которые возникают при механических повреждениях оребрения перед пайкой или в процессе эксплуатации теплообменника. Отсутствие паяного контакта в этих местах на один – два порядка уменьшает коэффициент теплоотдачи. В итоге резко снижается температурный напор в одном из процессов теплопередачи, и как следствие уменьшается количество перенесенного теплового потока.

Тепловые потери. Кроме полезного температурного напора, реализованного в процессе теплопередачи, возникает дополнительный температурный градиент, направленный от корпуса ТА в сторону окружающей среды. В итоге часть теплового потока от горячего теплоносителя передается в отсеки, где установлен теплообменник, окружающему воздуху. Обычно термическое сопротивление в этом направлении велико и потери незначительны. Однако при температурах горячего теплоносителя выше

200...300 °С тепловой напор становится столь большим, что потери тепла заметно увеличиваются и их необходимо учитывать.

Подпись:  

Рис. 1.8. Схема развития пограничного слоя в теплообменном канале:
I – режим течения с невозмущенным ядром потока; II – переходный режим; III – устано-вившийся турбулентный режим; IV – область слияния пограничных слоев и турбулизация потока; а – начальный участок; б – участок развитого теплообмена

Начальный участок. В первых сечениях канала (до зоны смыкания развивающихся от стенок пограничных слоев) появляется характерный дополнительный участок. Температура ядра потока на нем

не изменяется. Температура стенки канала нелинейно «проваливается» ниже полученной для условия

a = const.

Наличие тепломассообмена приводит к увеличению эффектов начального участка: наблюдается более выраженный «провал» температуры. В целом совместный процесс тепломассообмена и теплоотдачи на начальном участке резко усложняет распределение полей температур в теплообменном канале.

 

,                           (1.2)

где x – координата по оси канала;  – зона влияния начального участка.