жні від твору (), значення яких наведені в таблиці 1.2.
Таблиця 3.2
Значення коефіцієнтів C і n
Cn 0,50 1,180,125 0,540,25 0,1350,333
З ростом теплових навантажень природне повітряне охолодження виявляється недостатньо ефективним і виникає необхідність примусового обдування охолоджувача за допомогою вентилятора. Вентилятор забезпечує необхідні швидкості руху повітряного потоку у теплоотводящих поверхонь, внаслідок чого істотно зростають значення коефіцієнтів тепловіддачі в порівнянні з природним охолодженням.
При примусовому повітряному охолодженні тепловий потік, відвідних допомогою теплового випромінювання незначний і, при тепловому розрахунку охолоджувача, його, як правило, не враховують.
Для вибору критеріального рівняння за розрахунком критерію Нуссельта потрібно визначити критерій Рейнольдса
(3.6)
Всі випадки тепловіддачі вимушеної конвекції бажано звести в три:
) Рух охолоджуючої середовища уздовж плоскої або циліндричної поверхні. За характерний розмір приймається довжина; температура по якій визначаються всі фізичні властивості, це температура потоку.
Розраховане значення критерію Рейнольдса порівнюємо з критичним значенням числа Рейнольдса, визначального перехід руху охолоджуючої середовища від ламінарного режиму течії до турбулентного. При русі охолоджуючої середовища уздовж плоскої або циліндричної поверхні.
Якщо розрахованої по рівнянню (3.6) критерій Рейнольдса менше, то режим течії охолоджуючого середовища ламінарний і критеріальне рівняння має вигляд
(3.7)
Для турбулентного режиму течії, коли
(3.8)
Коефіцієнт теплопровідності охолоджуючої середовища? і коефіцієнт кінематичної в'язкості? вибираються при температурі.
) Протікання охолоджувальної середовища в трубах або каналах. Характерний геометричний розмір: діаметр ( d ) для труби і діаметр ( d г ) для каналу, де - гідравлічний діаметр каналу з відстанню між ребрами охолодження b 1;- Площа поперечного перерізу каналу;- Периметр поперечного перерізу каналу.
Для ламінарного режиму ()
, (3.9)
Де D - довжина каналу; ? , ? , Pr - відповідно коефіцієнт теплопровідності, кінематична в'язкість і критерій Прандтля охолоджуючої середовища, обрані з таблиці 1.3 - 1.5 при температурі.
Для турбулентного режиму ()
, (3.10)
де - критерій Прандтля охолоджуючої середовища, взятий при температурі поверхні охолоджувача;- Коефіцієнт, що враховує зміну середнього коефіцієнта тепловіддачі по довжині L труби або каналу, значення якого наведені в таблиці 3.3.
Таблиця 3.3
Значення коефіцієнта
L/d1,02,05101520304050 1,91,71,441,281,181,131,051,021,0
При перехідних режим течії охолоджуючої середовища () рекомендується наступне критеріальне рівняння
, (3.11)
де k - табличний безрозмірний коефіцієнт (таблиця 2.2);
(3.12)
Таблиця 3.4
Значення коефіцієнта k
2,12,22,32,42,53456810k1,92,23,33,84,46,010,315,519,52733
3) Протікання охолоджувальної середовища впоперек. Характерний геометричний розмір: - визначається діаметром еквівалентного, поперечно обтічної поверхні, циліндра.
Середній коефіцієнт тепловіддачі при поперечному обтіканні охолоджуючої середовищем обчислюється за наступним критерійному рівнянню
, (3.13)
де C і n коефіцієнти, залежні від величини числа Рейнольдса, і вибираються по таблиці 3.5.
Таблиця 3.5
Значення коефіцієнтів C і n
ReCn50 - 800,930,480 - 50000,7150,46 gt; 50000,2260,6
. Розрахунок теплової характеристики охолоджувача при природному повітряному охолодженні
. 1 Розбиваємо всю поверхню охолоджувача (рис.1.1) на поверхні з однаковими умовами охолодження з навколишнім середовищем і розглядаємо їх площі.
Поверхность S 1 з характерним геометричним розміром D і температурою навколишнього середовища
Поверхность S 2 з характерним геометричним розміром D і температурою навколишнього середовища
Поверхность S 3 з характерним геометричним розміром D і температурою навколишнього середовища
Поверхность S 4 з характерним геометричним розміром D і температурою навколишнього середовища
