Ребристой поверхности

45. Антуфьев В. М. Сравнительные исследования теплоотдачи и сопротивления ребристых поверхностей.—«Энергомашиностроение», 1961, № 2, с. 12..

В конструкциях деталей следует избегать ребристых поверхностей, так как при их обработке возникает ударная динамическая нагрузка, что снижает качество обработанных поверхностей и может быть причиной возникновения вибраций.

Для очистки ребристых поверхностей нагрева, например чугунного водяного экономайзера ВТИ, применяется обдувочный аппарат (рис. 5-58), состоящий из трубы / с патрубками 2, в которые вварены сопла. Пар подводится к г>той трубе через запорные вентили 3 и трубу 4. Перемещение в раме из швеллеров обдувочной трубы 1 осуществляется вдоль оси труб водяного экономайзера на половину их длины вперед и назад с помощью муфты 5 и винта 6, вращаемого в подшипниках 7 ручным приводом с цепью. Такой аппарат может состоять 226

Другое дело, когда требуется рассчитать само оребрение, т. е. определить наиболее рациональную форму и размеры ребра. При этом в задачу расчета входит распределение температуры по ребру, количество снимаемого тепла, гидравлическое сопротивление, нес и стоимость сребренной поверхности нагрева. Кроме того, в зависимости от назначения ребристых поверхностей к ним обычно предъявляется ряд дополнительных требований. В одних случаях требуется, чтобы габариты теплообменника были минимальными, в других, чтобы минимальным был вес, в третьих, чтобы использование материала было наиболее эффективным и др. В полном объеме такая задача может быть разрешена только на основе эксперимента и то лишь в том случае, если заданы конкретные условия работы поверхности нагрева и предъявляемые к ней требования. Вместе с этим имеются и математические решения задачи. Правда, эти решейия очень сложны, и возможны они лишь при целом ряде упрощающих предпосылок. Но несмотря на это, они ценны и с успехом могут быть использованы, хотя бы в предварительных расчетах, тем более, что при решении технических задач методика расчета может быть значительно упрощена.

Другое дело, когда требуется рассчитать само оребрение, т. е. определить наиболее рациональную форму и размеры ребра. При этом в задачу расчета входит распределение температуры по ребру, количество снимаемой теплоты, гидравлическое сопротивление, масса и стоимость сребренной поверхности нагрева. Кроме того, в зависимости от назначения ребристых поверхностей к ним обычно предъявляется ряд дополнительных требований. В одних случаях требуется, чтобы габариты теплообменника были минимальными, в других, чтобы минимальной была масса, в третьих, чтобы использование материала было наиболее эффективным и т. д. В полном объеме такая задача может быть решена только на основе эксперимента и то лишь в том случае, если заданы конкретные условия работы поверхности нагрева и предъявляемые к ней требования. Вместе с этим имеются и математические решения задачи. Правда, эти решения очень сложны, и возможны они лишь при целом ряде упрощающих предпосылок. Но несмотря на это, они ценны и с успехом могут быть использованы, хотя бы в предварительных расчетах, тем более, что при решении технических задач методика расчета может быть значительно упрощена.

GK^FKgK= 100000-7,6^760 т. Вес ребристых поверхностей охладителей воздуха goxjt~3 кг/м2,

При расчете ребристых поверхностей надо учитывать коэффициент оребрения или отношение сребренной поверхности к гладкой, т. е. .&P=FP/F. Этот коэффициент учитывает увеличение теплоотдачи на стороне оребрения (обычно оребрение делается с той стороны, где коэффициент теплоотдачи меньше). Например, если а2 мал по сравнению с аь то, введя оребрение со стороны меньшего а2 с коэффициентом оребрения &р= 10, можно рассчитывать общий коэффициент теплопередачи по формуле для гладкой поверхности, но с коэффициентом теплоотдачи не ct2, a &P-ci2, т. е. для рассматриваемого случая в 10 раз большим. Точный, чисто теоретический расчет теплопередачи при оребрении затруднен, поэтому при расчетах используются данные экспериментальных определений для каждого типа ребристой поверхности нагрева.

176. Календ ерь ян В. А. и др., Тепловая эффективность ребристых поверхностей, поперечно омываемых плотным слоем, сб. «Тепло- и массоперенос», т. 5, изд-во «Наука и техника», Минск, 1968.

Ведется ряд работ по применению в котельных агрегатах интенсифицированных ребристых поверхностей нагрева. Для уточнения методики их расчета выполнена обобщающая обработка данных о сопротивлении сребренных труб и даны новые расчетные формулы.

Рис. 3.44. Типы пластинчато-ребристых поверхностей:

Глава шестая. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление ребристых поверхностей нагрева...................... 85

Коэффициент теплоотдачи от газов к ребристой поверхности а = 46,5 Вт/(м2-°С); коэффициент теплопроводности чугуна Х= = 52,4 Вт/(м-°С).

Система из трех автоматических линий МЕ929ЛЗО, МЕ929Л40, МЕ929Л41 предназначена для механической обработки ребристых цилиндров с отверстием диаметром 105 мм. Автоматические линии для механической обработки ребристых цилиндров имеют последовательную структурную схему построения. В системе из трех автоматических линий размещено оборудование для выполнения всех операций механической обработки; при этом на каждой операции установлено только по одному станку. Система представляет собой набор из девяти станков-автоматов и одного автомата для промежуточной мойки, встроенных последовательно и соединенных конвейерами. Все станки разделены автоматическими магазинами-накопителями вместимостью 50 деталей. Структурными элементами каждой автоматической линии являются технологический автомат, конвейер, магазин, подъемник, кантователь, ориентатор. Каждый автомат имеет конвейер для подачи заготовок на рабочие позиции и отвода обработанных деталей. С конвейера на рабочие позиции и обратно детали переносятся автоматическим оператором автомата. Подъем-опускание, ориентация вокруг вертикальной оси. и кантование вокруг горизонтальной оси выполняются специальными механизмами. Вну-тристаночный транспорт — флажкового (шагового) типа; в нем детали отделены друг от друга. Межстаночные конвейеры — роликового типа. На каждом из конвейеров одновременно находится лишь одна деталь, которая следует по вызову из магазина в автомат, либо от автомата в магазин. Таким образом, детали нигде не контактируют друг с другом, что исключает их сцепляемость по ребристой поверхности и сколы ребер. Каждый магазин может работать в одном из трех режимов: перемещения детали напроход, загрузки детали в магазин и выдачи детали из магазина. На операциях 01, 03, 07, 09, 13, 15 ребристый цилиндр

метры для решёток типа 2). Диаметр воздушных трубок 6—10 мм. Ширина водяных каналов у сотовых и пластинчатых решёток 0,8—2,5 мм. Толщина решёток у автомобильных двигателей 50—140 мм, у танковых до 200 мм. По типу решёток радиаторы называются: трубчатыми (типы 1, 2 и 3), пластинчатыми (типы 4 и 5) и по внешнему виду решётки — сотовыми и радиаторами с воздушными трубками. Вентиляторы. Принудительный обдув радиаторов или ребристой поверхности цилиндров (при воздушном охлаждении) осуществляется вентиляторами. Помимо этого воздушный поток вентиляторов используют для обдува корпуса двигателя, агрегатов, масляных радиаторов и пр. Для охлаждения двигателей применяются:

Ребристая стенка. Плоская стенка или стенка трубы (во втором случае 6 < d) из хорошо теплопроводного материала, гладкая с одной и ребристая с другой стороны (для трубы ребристая снаружи) разделяет две среды, температуры которых ty/cl и tj,cz постоянны. Коэффициент теплоотдачи со стороны гладкой поверхности otj, со стороны ребристой поверхности 22, причем a2 ^ сц.

Ъс — толщина, а Хс — коэффициент теплопроводности материала собственно стенки (т. е. плоской стенки или стенки трубы без ребер); Рс — площадь гладкой поверхности стенки; Fpc = Ffi -f Fn — площадь ребристой поверхности стенки, равная сумме площади ребер Fp (исключая площадь торцов ребер, которой пренебрегают) и площади стенки Fn в промежутках между ребрами.

Приведенный коэффициент теплоотдачи со стороны ребристой поверхности

Приведенный коэффициент теплоотдачи со стороны ребристой поверхности

При расчете ребристых поверхностей надо учитывать коэффициент оребрения или отношение сребренной поверхности к гладкой, т. е. .&P=FP/F. Этот коэффициент учитывает увеличение теплоотдачи на стороне оребрения (обычно оребрение делается с той стороны, где коэффициент теплоотдачи меньше). Например, если а2 мал по сравнению с аь то, введя оребрение со стороны меньшего а2 с коэффициентом оребрения &р= 10, можно рассчитывать общий коэффициент теплопередачи по формуле для гладкой поверхности, но с коэффициентом теплоотдачи не ct2, a &P-ci2, т. е. для рассматриваемого случая в 10 раз большим. Точный, чисто теоретический расчет теплопередачи при оребрении затруднен, поэтому при расчетах используются данные экспериментальных определений для каждого типа ребристой поверхности нагрева.

При высоких 'коэффициентах теплоотдачи ic одной стороны и чистых 'повер1хностях нагрева коэффициент оребрения дает первое (Представление о том, насколько .может быть сокращена поверхность нагрева три введении ребристой поверхности вместо гладкой, однако при такой предварительной оценке надо коэффициент оребре-ния уменьшать в 1,5—2 раза.

При размерах ребер порядка одного миллиметра помимо обычного эффекта увеличения теплового потока за счет роста поверхности конденсации возникает возможность увеличения коэффициентов теплоотдачи, обусловленная действием сил поверхностного натяжения. Один из приемлемых для этого профилей ребристой поверхности показан на рис. 3-13.

Однако подобная методика исследования, пригодная для получения расчетных характеристик конкретной ребристой поверхности из определенного металла с узкоограниченными геометрическими размерами, мало пригодна для разработки обобщенных расчетных формул.