Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике § 4. ЖИДКОСТНАЯ СИСТЕМА С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙВ некоторых типах термоохлаждающих приборов (например, в бытовых холодильниках) на горячих спаях термоэлектрической батареи выделяется тепло в сравнительно большом количестве. Для снятия этого тепла путем естественной конвекции в окружающий воздух требуются радиаторные системы с площадью в несколько квадратных метров.. В таких системах коэффициент теплоотдачи обычно не превышает В связи с этим возникла необходимость в рассредоточении теплового потока горячих спаев термобатареи. Один из возможных вариантов решения этой задачи, предложенный А. Н. Ворониным и С. Г. Платоновой, заключается в использовании промежуточного жидкого теплоносителя, естественно циркулирующего в замкнутой системе. При этом способе теплоотвод от горячих спаев термоэлектрической батареи осуществляется водой. Теплая вода обменивается местами с более холодной, создавая самоциркулирующий поток в замкнутой системе. В определенном месте такая система снабжается радиаторными ребралш, с которых производится сброс тепла в окружающий воздух. Схематично устройство системы теплоотвода с использованием естественно циркулирующей жидкости приведено на рис. 42. Горячие спаи термоэлектрической батареи 1 снабжены радиаторными пластинами 2, погруженными в воду 3, находящуюся в герметическом баке 4. Под влиянием нагрева от радиаторов теплая вода поднимается по трубам 5, которые для уменьшения теплообмена с окружающим воздухом, что может нарушить само-циркуляцию, окружены слоем теплоизоляции 6. Поступая во внешние трубки 7, вода охлаждается за счет теплообмена с окружающим воздухом. Для интенсификации теплообмена служат радиаторные пластины 8. Охлажденная вода поступает в бак 4, и процесс непрерывно повторяется. За счет уменьшения паразитных тепловых перепадов между горячими спаями термобатареи и водой, где удельные тепловые потоки имеют наибольшую величину, удается получить коэффициенты теплопередачи горячий радиатор—вода, равные
Рис. 42. Схема жидкостной системы теплоотвода с естественной циркуляцией жидкости. Следует отметить, что со стороны теплосброса система теплоотвода с промежуточным теплоносителем должна иметь такую же площадь радиаторов, как и в случае естественно-конвекционной системы. Однако удельные тепловые потоки от воды на воздух в этом случае будут настолько незначительны, что поверхность теплообмена может быть выполнена из материалов с достаточно низкой теплопроводностью, например из пластмасс. Количественная оценка эффективности системы теплоотвода с использованием промежуточного теплоносителя состоит из гидродинамического расчета замкнутого контура, в котором самоциркулирует вода переменной плотности, и теплотехнического расчета коэффициента теплопередачи. Гидродинамический расчет ведется в следующей последовательности. 1. Количество циркулирующей в системе воды
где 2. Задаваясь скоростью циркуляции воды в системе, определяем суммарное проходное сечение подъемных труб контура:
где Значение
Рис. 43. Зависимость коэффициента трения 3. Динамическое сопротивление подъемных труб движущейся по ним воде определяется по формуле
где Величина Для определения коэффициента отдачи тепла при заданных скоростях циркуляции воды в контуре с достаточной степенью точности могут быть использованы формулы, относящиеся к естественной конвекции жидкости в свободном объеме. Коэффициент теплопередачи от горячих спаев термобатареи к воде может быть определен по формуле
где Произведение критерия Прандля на критерий Грасгофа определяется соотношением
Здесь С достаточной степенью точности среднее значение вел коэффициента теплопередачи для заданной поверхности теплообмена может быть определено по формуле
где
|
1 |
Оглавление
|