Як цеплаабменнік забяспечвае канвекцыйную цеплаперадачу?
Пласціністыя цеплаабменнікі ў асноўным выкарыстоўваюць канвекцыю паміж дзвюма халоднымі і гарачымі асяроддзямі для дасягнення цеплаабмену, а вадкасць-абмен вадкасцю з'яўляецца адным з часта выкарыстоўваных метадаў цеплаабменнікаў.
Канвекцыйны цеплаабмен - адзін з найбольш распаўсюджаных і фундаментальных спосабаў цеплаабмену. У працэсе цеплаабмену вадкая серада заўсёды кантактуе са сценкай цеплаабменніка. Такім чынам, цеплаабмен дасягаецца бесперапынным супрацьтокам вадкасцей. Затым цеплаабмен адбываецца праз розніцу тэмператур паміжцеплаабменніксценкі і вадкасці. Гэта тое, пра што мы сёння гаворым: канвекцыйны цеплаабмен.
Пласціністыя цеплаабменнікі забяспечваюць эфектыўны канвекцыйны цеплаабмен паміж дзвюма вадкасцямі з рознымі тэмпературамі (звычайна халоднай і гарачай вадкасцямі) у ізаляваным стане за кошт асаблівай канструкцыі пласціністай структуры, прымусовай праводнасці вадкасці і эфектыўнага шляху цеплаперадачы. Яго асноўны прынцып можна разбіць на тры ключавыя звёны: структурная канструкцыя → паток вадкасці → цеплаабмен. Канкрэтны працэс рэалізацыі выглядае наступным чынам:
Цеплааддача пласціністага цеплаабменніка залежыць перш за ўсё ад спецыяльнай канструкцыі цеплаабменных пласцін. Гэтыя структуры непасрэдна вызначаюць схему плыні і плошчу цеплаабмену вадкасці і з'яўляюцца асновай канвектыўнага цеплаабмену:
Сутнасць канвектыўнага цеплаабмену заключаецца ў спалучэнні "макра-патоку вадкасці + малекулярнага мікра-цеплаабмену". Пласціністыя цеплаабменнікі выкарыстоўваюць знешнюю энергію (помпы, вентылятары), каб прымусіць паток вадкасці, забяспечваючы працэс цеплаперадачы ў два этапы:
Пры дапамозе знешніх помпаў халодная і гарачая вадкасці паступаюць у адпаведныя незалежныя каналы:
Халодная вадкасць паступае ў іншы набор каналаў патоку з "уваходу халоднай вадкасці", таксама цякучы па турбулентнай схеме, абменьваючыся цяплом з пласцінамі.
З-за надзвычай малых зазораў паміж каналамі патоку (звычайна 2-5 мм) вадкасць "сціскаецца" падчас патоку, што яшчэ больш узмацняе турбулентны паток і прадухіляе лакалізаваны застой вадкасці, які можа знізіць эфектыўнасць цеплаперадачы.
Архітэктурны дызайн і планіроўка cepteur sint occaecat cupidatat proident, завалодаў усёй маёй душой, як гэтыя салодкія ранкі вясны, якімі я атрымліваю асалоду ад усёй маёй...Architectural design & planning cepteur sint occaecat cupidatat proident, завалодаў усёй маёй душой, як гэтыя салодкія раніцы вясны, якімі я атрымліваю асалоду ад усёй маёй Lorem ipsum dolor sit ament, consectetur adipisicing elit,sed do eiusmod tempor incididunt labore et dolore magna aliqua. it enim ad minim veniam.
Ядром канвектыўнага цеплаабмену з'яўляецца "перадача цяпла ад гарачай вадкасці да халоднай вадкасці". Пліта дзейнічае як ізаляцыя і цепланосбіт, адыгрываючы ключавую ролю ў цеплаперадачы. Яна выконваецца ў тры этапы:
Першы: цеплавая вадкасць → пласціна (канвекцыйная цеплаперадача)
Калі гарачая вадкасць цячэ турбулентна, высока{0}}тэмпературныя малекулы моцна сутыкаюцца з паверхняй пласціны, перадаючы цяпло пласціне праз "канвекцыю" (у гэты час тэмпература боку пласціны, бліжэйшага да гарачай вадкасці, павялічваецца).
Другі раз: унутры пліты (цеплаправоднасць)
Пласціны зроблены з металу (з высокай цеплаправоднасцю, напрыклад, з нержавеючай сталі (каля 16 Вт/(м・K) і тытанавага сплаву (каля 17 Вт/(м・К))). Цяпло хутка перадаецца з боку высокай-тэмпературы (бок гарачай вадкасці) да боку нізкай{4}}тэмпературы (бок халоднай вадкасці) у пласцінах праз «малекулярны цеплавы рух».
Трэці раз: пласціна → халодная вадкасць (канвекцыйная цеплаперадача):
Бок пласціны з нізкай{0}}тэмпературай кантактуе з халоднай вадкасцю, і праз сутыкненне малекул халоднай вадкасці ў турбулентным патоку цяпло зноў перадаецца халоднай вадкасці праз «канвекцыю» (у гэты час тэмпература халоднай вадкасці павялічваецца, а тэмпература гарачай вадкасці паніжаецца).
У дадатак да асноўных прынцыпаў, наступныя дэталі дызайну плітыцеплаабменніктаксама забяспечваюць гарантыі Канвектыўныя цеплааддачы: Раздымная канструкцыя: падтрымлівае чысціню.
Як правіла, з-за таго, што два асяроддзя выкарыстоўваюцца розныя, дынаміка іх патоку ўнутры абсталявання таксама адрозніваецца, што можа прывесці да істотных адрозненняў у канвектыўным цеплаабмене. Канвектыўны цеплаабмен звычайна падзяляецца на дзве сітуацыі. Адным з іх з'яўляецца натуральная канвекцыйная цеплаперадача, якая ўяўляе сабой паток цеплаперадачы, які ствараецца рознымі тэмпературамі і шчыльнасцямі двух асяроддзяў праз сцяну. Па-другое, цеплаперадача пры прымусовай канвекцыі, якая ўяўляе сабой цеплаперадачу патокам, ствараемую знешнімі прымусовымі сіламі (напрыклад, помпамі, вентылятарамі і іншым абсталяваннем). У выпадку прымусовай канвекцыі хуткасць патоку самой вадкасці будзе вышэй, чым хуткасць патоку ў натуральным стане, і эфектыўнасць канвекцыйнай цеплааддачы таксама будзе высокай. Напрыклад, каэфіцыент цеплаперадачы паветра ў натуральным патоку складае ўсяго 5~25 Вт/(м2. градус), але пры прымусовым патоку каэфіцыент цеплааддачы паветра павялічваецца да 10~100 Вт (м2. градус).
Ёсць шмат фактараў, якія ўплываюць на эфектыўнасць цеплаперадачы асяроддзя, такіх як фізічныя ўласцівасці самой цякучай асяроддзя: шчыльнасць, удзельная цеплаёмістасць, цеплаправоднасць і г.д., а таксама канструкцыя самога цеплаабменнага абсталявання: памер цеплаабменнай пласціны, форма пласціны і г.д., а таксама спосаб патоку асяроддзя ў абсталяванні, усё гэта будзе ўплываць на фактычную эфектыўнасць канвектыўнага цеплаабмену.