7.8. КОЭФФИЦИЕНТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРЕБРЕНИЯ

Применение оребрения поверхности нагрева особенно эффективно в тех случаях, когда коэффициент теплоотдачи от одной среды существенно больше, чем коэффициент теплоотдачи к другой среде. Так, например, оребрение труб весьма эффективно, когда внутри трубы течет вода или жидкий металл, а с внешней стороны — газ. Применяется оребрение и со стороны жидкости и даже конденсирующихся паров, имеющих малые коэффициенты теплоотдачи (некоторые холодильные агенты).

Для односторонне оребренной поверхности можно составить систему уравнений:

    (7.8.1)

Здесь F — основная поверхность теплообмена; — поверхность оребрения; Е — коэффициент эффективности оребрения.

Решая эту систему уравнений, получаем

    (7.8.2)

Рис. 7.8. Коэффициент эффективности круглых ребер с цилиндрическим основанием где . Отсюда отчетливо видно, что при общий коэффициент теплопередачи можно существенно увеличить путем оребрения так, чтобы имело место условие .

Коэффициент эффективности оребрения Е всегда меньше единицы, поскольку средняя температура поверхности ребра меньше температуры у его основания. Поскольку температура у основания ребра совпадает с температурой основной поверхности теплообмена F, то количество тепла, переданное оребрением, будет равно

    (7.8.3)

Рис. 7.9. Коэффициент эффективности квадратных ребер с цилиндрическим основанием и ребер с прямым основанием ( для прямых и поперечных ребер на овальной трубе; для поперечных ребер на круглых трубах)

Отсюда в соответствии с формулой (7.5.16) для прямого ребра постоянной толщины

На рис. 7.8 и 7.9 приведены составленные Э.С. Карасиной графики для определения круглых поперечных ребер, квадратных поперечных ребер и ребер с прямым основанием. На рис. 7.9 дан также график для определения коэффициента , на который следует умножить величину Е в случае трапециевидного сечения ребра.