Поверхностей теплообмена

Мн На основе наполненных клеев. Значительное место отводится рассмотрению вопросов влияния на термическое сопротивление прослойки таких факторов, как технология склеивания, состояние поверхностей субстратов, вид соединения.

ненпе А/// и внутренние напряжения а образцов. Термическое сопротивление R0 для клеевых прослоек исследовалось на образцах с поверхностями, предварительно обработанными парафиновой эмульсией. Такая обработка поверхностей субстратов практически исключает возникновение внутренних напряжений, а следовательно, и возможную ориентацию структурных элементов непосредственно в момент отверждения прослойки. Измерение сопротивления R0 для пленок производилось на образцах, не подвергавшихся растяжению. Из рис. 2-6 видно, что образцы, изготовленные при одной и той же темпе-54

Анализ полученных данных показывает, что между опытными данными для пленок и прослоек прослеживается определенная корреляция, свидетельствующая о единой природе, порождающей анизотропию термического сопротивления. Очевидно, что, как и для вытянутых пленок, причиной анизотропии термического сопротивления клеевых прослоек следует считать ориентацию структурных элементов в плоскости склеивания. Другое дело, что сам процесс ориентации при отверждении клеевых прослоек отличается целым рядом специфических особенностей в сравнении с вытяжкой полимерных пленок. Во-первых, в процессе отверждения полимер прослойки проходит через несколько стадий состояния, сопровождаемых фиксацией ориентированных структурных элементов в плоскости склеивания. Во-вторых, наличие поверхностей субстратов накладывает ограничения на подвижность цепей и их составляющих. Например, при напряжении 10-105 Па пленки из ПС растягиваются при температуре 483 К в течение 2 с более чем в 2 раза [Л. 70], в то время как даже при значительно больших значениях внутренних напряжений «растяжение» клеевой прослойки практически незаметно. Такое положение вызвано адгезионным сцеплением частей цепей с поверх-

при повышении температуры отверждения и вытяжки (рис. 2-6). Действительно, при увеличении температуры отверждения внутренние напряжения, характеризующие степень ориентации элементов прослойки, возрастают за счет вклада от увеличения термических напряжений, что в конечном итоге повышает анизотропию системы. Такое состояние фиксируется поверхностями субстратов. Для полимерных пленок повышение температуры вытяжки интенсифицирует процесс разрывов цепей и скольжения узлов, что в свою очередь снижает ориентацию и анизотропию системы. Таким образом, анизотропия термических сопротивлений клеевых прослоек, с одной стороны, имеет одинаковую природу с полимерными пленками, с другой — ей присущ целый ряд специфических особенностей, определяемых структурированием при отверждении прослойки и наличием поверхностей субстратов.

Температура в зоне клеевой прослойки принимается как средняя между значениями температур поверхностей субстратов, т. е. Тср= (Ti + T2)/2, где температуры поверхностей образцов / и 2 (см. рис. 4-1,а) определяются по формулам

При подготовке образцов к опытам перед склеиванием их особое внимание уделялось созданию заданной геометрической поверхности субстратов. Технология изготовления заданной геометрии поверхностей субстратов соответствовала описанной в ![Л. 16] для образцов по исследованию контактного теплообмена. Приготовление клеев из отдельных компонентов, подготовка поверхностей к склеиванию, нанесение клея на поверхности, открытая выдержка, сборка, выдержка под давлением,

Рассмотрим влияние геометрии поверхностей субстратов на термическое сопротивление клеевого соединения (рис. 4-15). При этом прослойку адгезива переменной толщины представим слоем постоянной толщины 5 с эквивалентным объемом адгезива, находящегося между поверхностями субстратов и заполняющего впадины неровностей, т. е.

С учетом- принятых допущений по геометрии микронеровностей поверхностей субстратов в первом приближении глубину заполнения /г3 можно аппроксимировать зависимостью вида /г3 » Л3/2. На основании формулы (4-35) эквивалентная глубина заполнения адгезивом меж-выступных пространств зависит главным образом от дав-

Характер технологии изготовления клеевых соединений с прессовой посадкой предрасполагает к протеканию упругой деформации неровностей контактирующих поверхностей субстратов. Для сферической модели упру-годеформированных выступов неровностей относительная площадь фактического контакта и относительное сближение шероховатой и гладкой поверхностей описываются [Л. 11] уравнениями вида

Рассмотрим составляющие общего термического сопротивления клеевой прослойки. Представим термическое сопротивление клеевого слоя переменной толщины (рис. 4-27,а) сопротивлением слоя постоянной толщины бш, эквивалентного по объему адгезиву во впадинах микронеровностей поверхностей субстратов, т. е.

Входящая в (4-66) эквивалентная толщина клеевого слоя бш функционально зависит от геометрии,, физико-механических свойств поверхностей субстратов и контактного давления. Для.установления зависимости используем рассмотренные выше'положения о контактировании шероховатых металлических поверхностей.

3. Потеря мощности. Из-за отложения продуктов коррозии ухудшается теплопроводность поверхностей теплообмена. Уменьшение проходных сечений трубопроводов из-за отложения ржавчины требует повышения мощности насосов. Подсчитано, что в США увеличение мощности насосов водопроводных систем обходится в миллионы долларов в год [8].

Схемы поверхностей теплообмена с

На рис. 2.27 показаны схемы различных видов сребренных поверхностей теплообмена (размеры даны в см) и зависимости безразмерного комплекса Nu/Pr0'33 и коэффициента / трения от критерия Re для расчета теплообменников.

Определение истинных значений параметров двухфазного потока в различных сечениях канала является одной из основных задач гидродинамики. Без этих величин нельзя рассчитать теплопередачу и, следовательно, выбрать необходимые параметры сред и размеры поверхностей теплообмена, определить сопротивления на .различных участках течения потока, выбрать надежные режимы и решить ряд других технических за-дач; Требуемые в расчетах истин-• ные параметры легко могут быть установлены, если при принятых условиях (характеризуемых размерами и формой канала, количеством протекающих жидкой и паровой фаз и физическими свойствами среды) известна действительная средняя скорость движе-

При значении комплекса N=\07 для поверхностей теплообмена, не подвергавшихся специальной обработке, наблюдается переход от режимов, в которых еще проявляется конвективный перенос массы и теплоты, к режимам, когда интенсивность теплообмена

В процессе эксплуатации котлоагрегата значение к. и. д. снижается, что вызывается загрязнением поверхностей теплообмена накипью и золой, наличием присосов воздуха, несовершенством процесса сгорания, дефектами при ремонте котла и другими причинами. В связи с этим при эксплуатации периодически должны проводиться тепловые испытания котлов, позволяющие определить потери тепла и вызывающие их причины. На основании этих испытаний решают, какие мероприятия необходимо провести для того, чтобы улучшить использование тепла топлива,

Дальнейший расчет ТА заключается в определении_оасч.едной,.поверхности теплообмена Нр из уравнения теплопередачи и сравнения ее вели-•чйн'ьТ с "вёличйнбй~п6верхности ТА, проверочный^ расчет которого проводят. Неравенство этих поверхностей означает, что температура, внутрен--него теплоносителя fj выбрана неточно, поэтому необходимо задаться вторым, третьим, четвертым и т.д. приближенным значением t2 и расчеты повторять до тех пор, пока расхождение расчетной и известной поверхностей теплообмена не достигнет менее 5 %. После этого расчеты по определению температур f2 и т2 можно считать законченными.

Из уравнения (11.19) по полученным значениям Q, /г и Л^ определяют расчетные площади поверхностей теплообмена отдельных частей ПГ: F,3, FH, Fu, Fnn. Вследствие ограниченной точности формул, использованных в тепловом расчете, и ряда неучитываемых эффектов на практике увеличивают размеры поверхностей теплопередачи на 5—15%, т. е. берут коэффициенты запаса п = 1,05ч-1,15. Однако следует иметь в виду, что увеличение поверхностей теплопередачи против расчетных вызовет перераспределение температур в различных зонах ПГ, что должно быть оценено поверочным расчетом.

на спирально изогнутых трубах поверхностей теплообмена (если радиус гиба не менее их пятикратного наружного диаметра) поперечные сварные соединения при условии контроля их по всей длине радиографированием или ультразвуковой дефектоскопией;

дачи вычисляется по формулам: для плоских поверхностей теплообмена

где ? &рпт — сумма гидравлических сопротивлений поверхностей теплообмена — каналов, пучков труб и т. п., не считая местных сопротивлений, которые учитываются особо; У] Др„с — сумма потерь напора в местных сопротивле-ниях; 2 &Ру ~ сумма потерь напора,