肋的肋由什么组成为?

工程上经常采用肋片(又称翅片)来強化传热和调节壁面的温度例如,暖气散热片、空调散热器壁上的肋片都起强化传热的作用;低温省煤器管外肋片起调节壁面温度的作鼡肋片是指在原来与流体接触的表面上加一些特殊形状的金属,有针状(针锥状、针柱状)、片状(矩形片、梯形片和三角形片)、圆环形的大套片等肋片可以由管子直接整体轧制,也可将金属薄片缠绕、嵌套在管子上然后经焊接、浸镀或胀接等方式制成。在加工制造过程中在肋片与换热面表面接触处应尽量不留空隙以减少接触热阻。

采用肋片强化传热和调节壁面温度
暖气散热片、空调散热器壁传热

研究肋壁传热首先应了解肋片的一些基本尺寸和术语。如图1示的矩形截面直肋中肋高h指肋片垂直于本体方向的尺寸;肋宽b指肋片与本体接触方向的尺寸;肋厚δ指肋片垂直于肋高和肋宽方向的尺寸;截面积A指肋片垂直于肋高截面的面积。肋基指肋片与本体接触处此处面积称為肋基面积A0;肋端是指肋片高度的末端处,此处面积称为肋端面积Ah凡肋基处的参数都以下标“0”表示,肋端处参数都以下标“h”表示

。热量经肋基处传出后一部分向前传导,一部分经四周表面与流体对流传热如图1所示,沿着

方向肋片温度逐渐下降向前导热热量及姠四周流体传热量都同时减小,至肋端面处最后剩余的热量经端面以对流换热的方式传给流体。总之从肋基导出的所有热量经肋片传遞作用全部传给四周的流体,肋片能起强化传热和调节壁温作用是因为肋片一般均用

性能较好(λ较大)的材料制成从肋基处能导出更多的熱量,并能迅速传至肋片每个地方另一方面,加肋后与流体接触的表面积比无肋时与流体接触的表面积增加很多传热更充分,对流换熱热阻大大减小

肋片效率是指肋片实际换热量Q与假设肋片整个表面都处于肋基温度时的换热量Q

=实际传热量/整个肋表面处于肋基温度时的傳热量。式中Q

0

是整个肋表面都处于肋基温度下的传热量这只是假设当肋片材料λ→0时下的传热量。根据牛顿冷却公式Q=αA

0

接触的表面积(注意与前面肋片横截面积A的区别)对于已知形状、尺寸的肋片,A

0

也容易算出肋片效率η

通常根据肋片形状和有关参数直接查对应的效率曲線得知。

是(mh')的函数但是肋片效率的高低并不能反映肋片增强传热量的多少。肋片效率很高时增加的传热量反而较小;肋片效率较低时,增加的传热量反而不是很小

在传热过程中,如果一种流体和固体表面问的传热系数(如α

)相对另一种流体的表面传热系数(α

)较小而且該表面传热系数(α

在传热过程总热阻中是最大的,则此时降低这一最大热阻可明显提高传热过程的传热强度降低表面对流换热热阻的方法有许多,在表面上加装肋片使表面成为肋壁,增大流体与壁面的换热面积是减小表面换热热阻的有效手段

如图2所示,平壁一侧为光壁另一侧由肋片肋由什么组成肋壁。设无肋一侧的表面积为A

0

它包括肋面突出部分的面积A

及肋与肋间的平壁部分的面积A

0

。肋间壁面与流體的换热量为α

)而肋面本身与流体的换热量则为α

为肋片效率。在稳态条件下通过传热过程各环节的

加肋片有强化传热和调节壁温的莋用,根据使用目的的不同其使用注意事项也有所区别。

1、用于强化传热时肋片的安装注意事项

1)必须判断所加肋片是否一定有利于强化傳热因为使用肋片减小对流换热热阻的同时增加了导热热阻,至于总热阻是增还是减需作进一步的判断。例如在传热条件较好的钢淛换热器表面套上塑料、

之类的材料制成的肋片,肯定不能增加传热

2)肋片应装在表面传热系数较小的流体侧,这样增强传热的效果将最奣显

3)肋片安装方向应使流体沿着其表面流过,不能使流体运动方向与它垂直正交垂直时,流动阻力大而且使肋片另一侧的表面传热作鼡下降

4)肋片形状应当尽量采用变截面肋片。在等肋基厚度、等肋高的情况下三角形肋片增强传热效果最好,梯形肋次之最差的是等截面矩形肋。因为热量在向前传递的过程中温度越来越低,所传递的热量也越来越小这样既节省材料、减小质量又能保证单位传热面積达到最大热流密度。在忽略肋端传热量的肋片等高情况下三角形肋表面最大,梯形次之矩形肋最小。表面积越大增加的传热量就樾多。三角形肋被广泛应用就是这个道理当肋片形状确定以后,采用短而厚型的肋片还是采用细而长型的肋片,最佳尺寸组合等问题清见有关参考文献

2、用于调节壁面温度时肋片的安装注意事项

1)根据调节的目的来选择肋片装在哪一侧。调高壁温.只能在接触高温流体側壁面上加肋片;反之调低壁温应在低温流体侧加肋片,与该侧流体表面传热系数的大小无关

2)肋片安装方向不能与流体流动方向正交。

  • 蒋祖星.热工与流体力学基础:机械工业出版社2012.02
  • 2. 赵静野.2015注册公用设备工程师考试专业基础课精讲精练 暖通空调及动力专业 2015最新版:Φ国电力出版社,2015.04
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