接触热阻及多维稳态导热的求解 本章小结与应用.docxVIP

接触热阻及多维稳态导热的求解 本章小结与应用.docx

  1. 1、本文档共3页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

第二章教学案例

肋壁的传热性能分析

附图所示为由纯铜材料制作的环形肋,肋基直径d1=19mm,肋端直径d2=48mm,肋

片厚d=0.2mm,节距

p=2mm,若肋端温度等于100℃,周围介质的温度t=40℃,肋

tf

基及肋片的表面传热系数h=100W/(m2?K),试求单位长度肋片管的散热量和肋面总效

率。

示意图

分析:

已知:环形肋片的几何参数及其周围换热环境的有关系数。

求:(1)每米长肋片管的散热量。

(2)肋面总效率。

假设:(1)一维环形肋片的稳态传热;

(2)常物性;

(3)表面传热系数为常数,已包含辐射作用;

(4)肋基与肋片间不存在接触热阻。

物性:纯铜的导热系数取为398W/(m·K)。

解:

肋片节距2mm,1m长肋片管上有500个肋片。先计算一个肋片(净肋间距l=p-d

t

)单元的散热量。其肋基暴露部分的面积和相应散热量分别等于

A?=pdl=p??-?-3=2

b10.019m(20.2)10m0.0001074m

F=-=?hA??q℃

22

bbb100W/(mK)0.0001074m(10040)

=0.6446W

参见附图所示的肋片结构,一个肋片正反两面表面面积之和为(忽略肋端面积)

A=pd2-d2=p?2-2?-62=2

f2(21)/4(4819)10m/20.003052m

肋表面的理想散热量等于

F=t=-?hA?fqb100W/(m2K)0.003052m2(10040)℃=18.312W

环形肋的净高度L=(48-19)/2mm=14.5mm。按照图2-20计算横坐标参数

L=L+d=+=?-3

/214.5mm0.1mm14.610mc

0.50.5

?????

h100W/(mK)

21.5-31.5

=(14.6?10m)?

L????

???????cl-

62

A398W/(mK)14.60.210m

??

p

=0.5175

r2c/r1=24.1/9.5=2.537,查图可知肋效率hf=0.78。肋表面的实际散热量为

F=F=?=

fhft0.7818.312W14.28W

因此,一个肋片单元(肋表面加肋基)的散热量为14.93W。1m长肋片管的总散热量等于

14.93W?500=7465W肋面总效率等于

A?+Ah2+2?

0.0001074m0.003052m0.78

h=bff==

02

?+

AA0.0031594m

bf

0.7875

讨论:

讨论:(1)若无肋,1m长光管的散热量等于

F==?h?Aq??-??p℃

22

b100W/(mK)0.0191m(10040)=358.14W

加肋后总散热量超过光管时的20倍,这充分证明了加肋的强化传热效果。文献中也常

常把肋表面散热量与被肋所覆盖的基面原有散热量之比称作肋的有效性(fin

effectiveness),并以该参数作为判断是否应该加肋的依据。

(2)若能加大肋片的密集度,会取得更好的强化换热效果。比如当节距减小至1.2mm

(每米833个肋),单位长肋片管的散热量将增加到12kW左右。但应注意,增大肋片密度

必须以不牺牲表面换热系数为前提。

(3)除了加大肋片密度外,还可以通过适当加大肋的净高度(肋效率会降低),或在肋片上增加扰流设置,如选用各种花式的单个和整体式肋片来强化与流体之间的传热。

文档评论(0)

爱因斯坦 + 关注
实名认证
文档贡献者

我爱达芬奇

1亿VIP精品文档

相关文档