5.3.1. Теплоотдача поверхности с прямыми ребрами

На рис. 5.6 показана стенка с прямыми горизонтальными ребрами.

Тепловой поток, рассеиваемый оребренной поверхностью, рассчитывается по формуле

,

(5.37)

где Q_p, Q_c – тепловые потоки, рассеиваемые одним ребром и межреберной поверхностью соответственно:

,	(5.38)
,	(5.39)

Обозначения: _р, _с – коэффициенты теплоотдачи от ребер и межреберной

поверхности соответственно; t_ж – температура среды;

t₁ – температура межреберной поверхности и основания ребер;

_р – толщина ребра; - длина ребра; b – ширина ребра;

F_c – площадь межреберной поверхности; n – число ребер

,

(5.40)

, .

Учитывая малую толщину ребер, можно принять р = 2b и тогда значение m, наряду с (5.40), можно рассчитывать по формуле (5.41)

(5.41)

Отношение теплового потока, рассеиваемого ребром (Q_p) к максимально возможному тепловому потоку ( ), при условии постоянной избыточной температуры по длине ребра (₁ = const), называют коэффициентом эффективности ребра и обозначают E:

,

(5.42)

где F_p = 2b , м² – площадь поверхности ребра.

После подстановки в (5.42) значений m, f, F_p и последующих алгебраических преобразований получим формулу для коэффициента эффективности ребра в виде

.

(5.43)

Анализ (5.43) дает, что E 1 при mℓ 0, т.е. чем меньше длина ребра ( ), чем больше его теплопроводность (λ), тем больше коэффициент эффективности ребра (Е).

На основании (5.42) можно записать формулу для теплового потока, рассеиваемого ребром, в виде

.

(5.44)

Избыточная температура торца прямого ребра рассчитывается по формуле (5.34).

5.3.2. Теплоотдача оребренных труб

Труба с прямыми продольными ребрами постоянного сечения (рис. 5.7)

В се расчеты производятся по вышеприведенным формулам для прямых ребер.

Труба с круглыми поперечными ребрами (рис. 5.8).

Тепловые потоки, рассеиваемые оребренной трубой (Q), межреберной поверхностью (Q_c) и круглым ребром (Q_p ), рассчитываются по формулам (5.37), (5.39), (5.44), значение m – по формуле (5.41).

Коэффициент эффективности круглого ребра рассчитывается по уравнению

,

где - длина круглого ребра.

Площадь поверхности круглого ребра рассчитывается по формуле

.

Труба с поперечными прямоугольными ребрами (рис. 5.9)

Т епловые потоки Q, Q_c , Q_p и величина т рассчитываются по тем же формулам, что и для трубы с круглыми ребрами.

Коэффициент эффективности прямоугольного ребра рассчитывается по формуле

г

де

Площадь поверхности прямоугольного ребра определится по формуле

5.3.3. Теплопередача через оребренные стенки

Теплопередача от одной жидкости с к другой с через оребренную стенку рассчитывается по формулам:

• д ля плоской стенки (рис. 5.10)

(5.45)

- для оребренной стенки трубы

(5.46)

В формулах (5.45) и (5.46) приведенный коэффициент теплоотдачи (_пр) и площадь оребренной поверхности (F_pc) рассчитываются по формулам

,	(5.47)
,	(5.48)

где F_p – площадь поверхности ребра; n – число ребер.

Учитывая, что , в (5.47) можно принять α_с = α_p.