Теплопередача через оребренную стенку

Для цилиндрических стенок ребра могут быть направлены вдоль образующей цилиндра, по винтовой линии или перпендикулярно оси, как показано на рис. 9.2 а. Оребрение выполняется со стороны теплоносителя с меньшей температурой.

Согласно многочисленным исследованиям (см. например [7]), интенсив-

ность теплоотдачи оребренной стенки зависит от геометрических размеров ребра, что связано с характером распределения температуры по высоте ребра. Если у корня ребра (рис. 9.2 б) температура равна значению Т_{cm 2}, то к вершине она приближается к T_{m 2}Для тонкого и высокого ребра температура уменьшается от T_{cm 2} до T_{m 2} на коротком от основания участке. Это приводит к тому, что часть ребра в процессе теплоотдачи не участвует. Чрезмерное снижение высоты ребра и его утолщение приводят к уменьшению оребренной по- верхности теплоотдачи, а значит ик снижению теплового потока.

Величина промежутка между реб -

a b рами b определяет формирова-

Рис.9.2 ние пограничного слоя в межреберном пространстве, что влияет на α₂. Рекомендуется выбирать соотношение между b и δ_р в пределах 1≤b/δ_р≥3. Высота ребра h_р и его толщина δ_р учитываются при вычислении коэффициента теплопередачи оребренной стенки.

, (9.10)

где к_ор – коэффициент теплопередачи оребренной стенки;

α₁ и α₂ – коэффициенты теплоотдачи гладких стенок;

δ и λ – толщина и коэффициент теплопроводности стенки;

η_ор – коэффициент эффективности оребрения.

Для вычисления η_ор используется полуэмпирическое выражение

, (9.11)

где – некая функция, = f (m),

определяемая из графика, рис. 9.3;

F_ор – суммарная площадь оребренной поверхности ;

F – площадь гладкой поверхности.

Значение m определяется по формуле:

Рис. 9.3

(9.12)