Теплоотдача радиаторов отопления: от чего зависит и как ее повысить

Как правильно определить теплоотдачу радиаторов отопления © Геостарт

Рубрика: Ремонт и инженерка

Современные торговые точки заполнены многообразием приспособлений и оборудования для обустройства отопительных систем в квартирах и частном секторе. Чтобы сделать правильный выбор, нужно учесть несколько важных технических характеристик, среди которых выделяется теплоотдача радиаторов отопления. Рассмотрим дальнее это понятие, чем отличается номинальное от фактического значения. Ознакомимся с методикой вычисления реальной тепловой мощности того или иного агрегата с учетом его особенностей.

Понятие теплоотдачи оборудования

Среди главных критериев выбора радиаторов отопления наиболее популярным считается мощность образца. Под этим понимается количество электроэнергии, которую потребляет конкретное оборудование в течение одного часа. Измеряется показатель, как правило, в кВт. Также распространено мнение, что тот же объем является в полной мере преобразованным тепловым потоком.

Однако, последнее ошибочно. Это обосновано тем, что обогреватели отличаются по исполнению, условия эксплуатации бывают разными.

Выбирая отопительные агрегаты нужно кроме прочего обращать внимание на такое понятие, как теплоотдача радиаторов (или тепловая мощность). Под этим подразумевается передаваемая тепловая энергия образца (Вт/час), которая зависит от разницы температур проходящего внутри теплоносителя (среднее значение) и окружающей среды. По установленным стандартам в сопроводительной документации обязательно указывается номинальное значение при Δt=70 градусах по Цельсию. Здесь Δt – это температурный напор, который вычисляется по формуле Δt = (t ₁ + t ₂ ) / 2 – t ₃ . Под температурными показателями подразумеваются:

• 1 – подача теплоносителя;
• 2 – обратка;
• 3 – состояние воздуха в помещении.

Стоит отметить, что в паспорте понятие тепловой мощности радиатора отопления может быть заменено на мощность теплового потока, что измеряется в ккал/час (килокалорий в час).

Для справки: в одном Вт содержится 859,845 кал/час, или 1 ккал соответствует 1,163 Вт/ч.

Еще один момент важно уточнить. В документации производитель может указать теплоотдачу как одной секции, например, биметаллического радиатора, так и всего агрегата сразу. Последнее часто встречается, если оборудование собрано из 4-10 секций. Для самостоятельного вычисления тепловой мощности обогревателя достаточно найти конкретный показатель и посчитать количество составляющих элементов. К примеру, написано, что одна секция способна выделить 624 Вт энергии при температуре теплоносителя в +70 градусов по Цельсию. Значит 6-секционный агрегат будет отдавать 624*6=3,744 кВт тепла.

Расчет фактической теплоотдачи

Зная номинальную тепловую мощность радиатора можно определить фактическую энергоэффективность оборудования. Рассмотрим вычислительный процесс на примере биметаллического образца с номинальным показателем в 200 Вт при Δt=70 градусах по Цельсию. Так, если средняя температура в помещении будет равна +22 градусам по Цельсию, то пользуясь формулой, мы получим t ₁ + t ₂ = 184 градуса.

Нормативной разницей между подачей и обраткой принято считать 20 условных единиц. То есть заявленной тепловой мощности должны соответствовать такие показатели: +102 и 82 градуса соответственно.

Из полученных результатов видно, что выбирать радиатор отопления по номинальной тепловой мощности – это необъективное решение. В контурах теплоноситель по факту не нагревается до состояния кипения. Отопительные котлы могут повышать температуру воды до предела в +80 градусов по Цельсию. Тогда при максимальном нагреве фактическая теплоотдача одной секции биметаллического радиатора будет равна всего 100 Вт. Здесь учитывается, то в контур при подаче теплоноситель немного остывает и Δt составляет 40 условных единиц.

Чтобы было проще произвести вычисления, можно использовать таблицу с понижающими коэффициентами:

При таком подходе достаточно номинальное значение теплоотдачи радиатора отопления умножить на понижающий коэффициент из таблицы. Возвращаясь к рассматриваемому примеру, получим 200*0,48 = 96 Вт. Такое количество тепла будет выделяться одной секцией на 1 кв. метр помещения. Если нужно определить число секций на комнату площадью 10 квадратов, то ориентируясь, например, на норматив в 1 кВт/кв.м выйдет 10 или 11 штук. При наличии двух окон рекомендуется устанавливать два таких прибора без уменьшения числа секций.

Характеристики различного оборудования

Отопительное оборудование выбирается с учетом комплекса различных критериев. Среди них немаловажным является КПД. Например, многие считают, что алюминиевые батареи при идентичной мощности с чугунными обладают более высокой эффективностью. Это обосновывается лучшей теплопроводностью цветного металла. Однако материал в производстве используется с примесями, которые заметно снижают показатели. Рассмотрим детальнее характеристики отдельных образцов.

Биметаллические

На практике теплоотдача биметаллических радиаторов отопления является самой высокой.

Показатели, характерные для одной секции, находятся в пределах от 140 до 180 Вт. По исполнению такое оборудование представлено стальными контурами с алюминиевым оребрением. Расчетное давление здесь ограничено 35 Атмосферами, эксплуатационный срок исчисляется минимум 20 годами.

Алюминиевые

Теплоотдача алюминиевых радиаторов может находиться в диапазоне 130-220,9 Вт, что актуально для одной секции. Рабочий материал здесь представлен силумином (сплав алюминия с кремнием), который обеспечивает батареям хорошую энергоэффективность. Но из-за относительно невысокой механической прочности металла батареи могут исправно служить при давлении в пределах 10 Атмосфер. Также имеются ограничения относительно кислотности теплоносителя и содержания щелочи – уровень pH не должен превышать 7,5 единиц.

Стальные

Мощность стальных радиаторов отопления принято считать оптимальной в отношении цена-эффективность. Это обосновано быстрым нагревом металла, хорошей прогреваемостью воздуха (конвекционные характеристики). По исполнению образцы чаще представлены панелями, поэтому теплоотдача указывается для всего агрегата в целом.

Например, для модели Kermi FTV 330930 заявленный показатель равен 13173 Вт.

Чугунные

Теплоотдача чугунного радиатора на фоне других образцов является самой низкой. Показатели находятся в пределах 80-160 Вт исходя из одной секции. Тяжелый металл длительное время нагревается и остывает, что исключает автоматизированное управление отопительными приборами. Но такие батареи заметно лучше справляются с перепадами давления в системе, посторонними примесями в теплоносителе.

Коротко о главном

Теплоотдача радиатора отопления – фактическая передача тепла от протекающего внутри контуров теплоносителя, которая измеряется в Вт.

В сопроводительной документации на оборудование указывается номинальная тепловая мощность, которая развивается при разнице средних температур между воздухом и теплоносителем в 70 градусов.

Номинальная теплоотдача батарей и фактическая могут различаться в зависимости от рабочего режима тепловой системы и климатической ситуации внутри обслуживаемого помещения.

Также эффективность радиатора зависит от технических характеристик материала, из которого он изготовлен.

Самым оптимальным вариантом по цене-эффективности считается стальной образец, наибольшей теплоотдачей обладает биметаллический вариант, а чугунный имеет самые низкие показатели.

автор Фомина Виктория

Какая максимальная теплоотдача секций радиаторов отопления? — Вентиляция, кондиционирование и отопление

Теплоотдача батарей должна перекрывать тепловые потери здания на 100-120 процентов. Иначе в вашем доме не будет комфортной температуры. Вы либо заморозите своих домочадцев, либо выбросите деньги на генерацию лишних «градусов».

Поэтому, собирая систему обогрева жилища, нужно иметь представление о том, какая максимальная теплоотдача радиаторов отопления возможна в конкретно вашем случае.

Традиционное отопление в доме

Как определить теплоотдачу батареи?

На этот параметр влияют три фактора:

• Температура поступающего в трубу теплоносителя – чем она больше, тем выше отдача батареи.
• Теплопроводность конструкционного материала батареи – чем она выше, тем меньше будет потерь при трансляции энергии теплоносителя в отапливаемую комнату.
• Площадь внешней поверхности батареи – чем она больше, тем лучше. Ведь в большой радиатор можно залить огромную порцию теплоносителя, «добирая» калории не качеством, а количеством даже в случае недостаточной теплопроводности и низкой температуры воды или пара в батарее.

Все эти параметры увязываются между собой в особой формуле, разбавленной дополнительными коэффициентами, итогом которой будет искомая теплоотдача.

Подобным образом можно вычислить теплоотдачу любой заполоненной горячей водой емкости. Однако в случае с батареями можно обойтись и без излишне сложных вычислений. Ведь все три вышеописанных параметра давно стандартизированы и учтены конструкторами батарей отопления.

Поэтому типовая теплоотдача секций радиаторов или готовых панелей в большинстве случаев определяется по составленным производителем справочникам, где эта информация представлена в виде табличных данных. В итоге для определения отдачи батареи вам нужно знать только марку радиатора. А если вы испытываете затруднение с определением этой информации, то для грубого расчета будет достаточно информации о типе конструкционного материала.

Таблица теплоотдачи радиаторов отопления

Упрощенный табличный справочник по теплоотдаче радиаторов, составленный на основе четырех наиболее распространенных конструкционных материалов выглядит следующим образом:

Наименование материала	Допустимое давление, бар	Теплоотдача стандартной секции, кВт	Допустимая температура теплоносителя, °C.
Чугун (серый или ковкий)	8-9	0,8-0,16	150
Конструкционная сталь	8-12	0,15	120
Биметаллический материал (стальной сердечник и алюминиевые ребра)	16-35	0,15-0,2	130
Алюминий	6-16	0,2	130

То есть даже по упрощенному справочнику видно, что теплоотдача чугунных радиаторов отопления оставляет желать лучшего, хотя именно такие батареи выдерживают максимальную температуру теплоносителя. И если ваш котел отдает в системе перегретый теплоноситель, то вам придется приобрести относительно «холодную» батарею из чугуна.

Кроме того, по упрощенной таблице видно, что если вам нужна максимальная теплоотдача и высокая прочность, то идеальным вариантом для вас будет биметаллическая батарея, способная выдержать кратковременный скачек давление до 35 атмосфер.

Однако если вам нужна умеренная прочность и максимальная теплоотдача радиаторов отопления – алюминиевые батареи подойдут для вашего дома с большей вероятностью, чем биметаллические или стальные изделия.

Более точная таблица, составленная с учетом распространенных моделей чугунных,  алюминиевых или биметаллических батарей выглядит следующим образом:

Наименование модели радиатора	Теплоотдача секции, кВт
Алюминиевая батарея RoyalTermo Evolution	0,205
Биметаллическая батарея РИФАР Base	0,204
Алюминиевая батарея RoyalTermo Optimal	0,195
Чугунная батарея М-140-АО	0,175
Биметаллическая батарея RoyalTermo BiLiner	0,171
Чугунная батарея РД-90	0,137

Эти данные подтверждают высокую отдачу алюминиевых батарей, задекларированную в первой таблице. Такие радиаторы генерируют от 0,19 до 0,20 кВт тепловой энергии на секцию. Вместе с тем становится понятно, что теплоотдача биметаллических радиаторов отопления засвистит скорее от стараний производителя, чем от конструкционного материала. Ведь такие батареи генерируют от 0,17 до 0,2 кВт тепловой энергии на одну секцию.

Теплоотдача стальных радиаторов отопления панельного типа зависит от их габаритов. Например, радиатор размером 500х500 миллиметров излучает 0,8 кВт, а батарея с габаритами 500х1000 мм генерирует целых 2 кВт. Поэтому в таблицах для секционных радиаторов сведений о панельных стальных батареях просто нет. Информация о теплоотдаче таких конструкций идет в отдельном справочнике.

Как увеличить теплоотдачу радиатора?

Что делать в том случае, если батарея уже куплена, а ее теплоотдача не соответствует заявленным значениям? Причем к качеству радиатора у вас претензий нет.

В этом случае возможны два варианта действий, направленных на увеличение теплоотдачи батареи, а именно:

• Повышение температуры теплоносителя.
• Оптимизация схемы подключения радиатора.

В первом случае вам придется закупить более мощный котел или повысить давление в системе, подстегнув скорость циркуляции теплоносителя, который просто не успеет  остыть в обратке. Это достаточно эффективный способ, хотя и очень затратный.

Оптимизация схемы подключения радиатора

Во втором случае вам нужно пересмотреть схему подключения батареи. Ведь согласно нормативам и паспорту радиатора 100-процентную тепловую мощность можно получить только при одностороннем прямом подключении (напор вверху, обратка – внизу и обе трубы – на одной стороне батареи).

Перекрестный монтаж – по диагонали: напор вверху, обратка внизу – предполагает потери мощности на уровне 2-5 процентов от паспортного значения. Нижняя схема подключения – напор и обратка внизу – приведет к потерям 10-15 процентов тепловой мощности. Ну и самым неудачным считается однотрубное соединение – напор и обратка внизу. С одной стороны батареи. В этом случае радиатор теряет до 20 процентов мощности.

Таким образом, вернув рекомендованный способ врезки батареи в разводку, вы получите 5- или 20-процентный прирост тепловой мощности на каждом радиаторе. Причем безо всяких капиталовложений.

Как радиатор обогревает комнату?

Содержание

Когда радиатор не радиатор?

Самое забавное в радиаторах это то, что на самом деле они вовсе не радиаторы.

Шок-ужас  – все это было большой жирной ложью!

Дело в том, что термин «радиатор» немного не соответствует тому, как они нагревают вашу комнату — на самом деле они не «излучают», но «конвертируют» и даже немного больше.

Так о чем же тогда речь?

Радиатор или конвектор, в чем разница?

Независимо от их материала или производства и совершенно независимо от их конструкции, подавляющее большинство радиаторов будут производить около 80% своего тепла за счет конвекции, а оставшиеся 20% будут излучаться через излучение (неплохой тип, не волнуйся).

Российский бизнесмен по имени Франц Сан Галли изобрел радиатор, хотя некоторые до сих пор оспаривают его утверждение.

Он назвал это «горячей коробкой», что является точным — хотя и несколько сбивающим с толку — описанием радиатора. Это — по этому простому определению — тепловой ящик, который возбуждает воздух вокруг себя, чтобы согреть его.

В США их называют «обогревателями» — что, справедливости ради, по отношению к нашим двоюродным братьям-янки, на самом деле является более точным термином, чем «радиаторы», потому что именно этим они и занимаются — нагревают.

Ученый, такой как г-н Франц Сан Галли, назвал бы тепло тепловой энергией, которая может перемещаться за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Собственный радиатор, стоящий на стене под окном, нагревает холодный воздух над ним, а с помощью сквозняков из окна конвекционные потоки разносят тепло по комнате.

Я лично считаю, что «горячая коробка» — это гораздо более подходящее прозвище для обозначения радиаторов, но, поскольку последнее прижилось уже некоторое время, я полагаю, что это случай «если он не сломан…»

Как мой радиатор обогревает мою комнату?

Конвекционные потоки возникают, когда воздух над вашим радиатором нагревается, затем охлаждается, а затем снова нагревается. Этот процесс происходит постоянно, пока у вас включено отопление, и ток перемещает тепло по комнате, делая ее приятной, теплой и подрумяненной.

Если говорить еще более научно, тепло создается за счет кинетической энергии.

Когда ваш радиатор нагревает воздух, это заставляет атомы вибрировать с более высокой частотой. По мере того, как больше воздуха проходит через дно и над «ребрами» радиатора, атомы продолжают вибрировать все быстрее и быстрее, и создается тепловая энергия.

Поскольку мы нагреваем газы – в данном случае воздух – этот процесс известен как конвекция.

Как ни странно, пол с подогревом можно было бы лучше назвать радиатором, так как эта система действительно излучает тепло по всему помещению. Более половины тепла, создаваемого UFH, излучается в виде излучения.

Максимальное использование вашего радиатора

Учитывая, что ваш радиатор работает, его блестящая металлическая задняя часть создает эти замечательные конвекционные потоки, пока вы смотрите на очки, вам обязательно нужно сохранять тепло внутри, чтобы экономить энергию. деньги и тепло.

Тепловая энергия, как Гудини, умеет убегать.

Он вырвется из вашей крыши, через ваши окна и стены, через любые бесконечно малые щели, какие только можно вообразить. Ваш бедный радиатор (или горячая камера, если хотите) работает так усердно, что вы решаете просто позволить всему этому огромному теплу и энергии выйти наружу.

Не делай этого!

Утепление чердака, изоляция полых стен и уход за окнами в хорошем состоянии заставят эти атомы биться в вашей гостиной вместо того, чтобы бродить по улице и растворяться в эфире.

Что в имени?

Хотя радиаторы на самом деле не излучают столько тепла, не имеет значения, что мы застряли с этим конкретным названием.

В наши дни у нас есть «ховерборды», которые даже не парят, классные доски уже не черные, почти все рамки ворот в мировом футболе сделаны из какого-то алюминия, и все же мы все еще называем их «деревянными изделиями» и Гвинеей. свиньи никогда не были свиньями и не прибыли из Гвинеи, поэтому мы можем также продолжать называть эти великие конвекторы тепла именем, которое мы знаем лучше всего, — радиаторами.

Хотя я полностью готов обратиться к нашим поставщикам с просьбой предоставить пару «горячих ящиков». Что вы думаете?

Можно ли назвать радиатор получше? Дайте нам знать в комментариях ниже.

И не забудьте зайти и поздороваться в социальных сетях — Facebook , Twitter и Linkedin .

Джон Лоулесс

Джон обучался журналистике, прежде чем попал в команду консультационного центра BestHeating. Он использует свои журналистские навыки, чтобы тщательно исследовать темы отопления и сообщать вам последние новости и мнения обо всем, что связано с домашним отоплением. Он также победит вас в любом виде спорта, в котором используется кий!

Эффективность рассеивания тепла радиатора

Туре Исмаэль , Шэн Бу Юнь , Файзиматов Улугбек
Факультет машиностроения и электроники, Уханьский технологический университет, Ухань, Китай.
DOI: 10. 4236/jectc.2016.62008 PDF   HTML   XML 5809 Загрузки 9,720 Просмотры Цитаты

Поступила в редакцию 2 июня 2016 г.; принято 20 июня 2016 г.; опубликовано 23 июня 2016 г.

1. Введение

Теплообменники с воздушным охлаждением, установленные в автомобиле (радиатор, конденсатор кондиционера и испаритель, охладитель наддувочного воздуха и т. д.), играют важную роль в его весе, а также в конструкции переднего модуля, что также оказывает сильное влияние на аэродинамическое поведение автомобиля.

Тепловые/структурные исследования радиаторов возникают в основном из-за утечек, вызванных трещинами, и других отказов в системе охлаждения для тяжелых условий эксплуатации, а также из-за сложности выявления основной причины. Радиатор является основным компонентом системы охлаждения для отвода тепла от двигателей большегрузных автомобилей. Глядя на эти проблемы, процесс оптимизации является обязательным для достижения наилучшего компромисса между производительностью, размером/ формой и весом. Эта цель опыта требует передовых инструментов проектирования, которые могут указать не только наилучшее решение, но и фундаментальную причину повышения производительности, которая удовлетворит наших клиентов и спрос на рынке.

Для улучшения отвода тепла от поверхности мы используем трубы формы В, которые являются жизненно важными компонентами конструкции радиатора. Жидкость течет по трубам формы В, а воздух течет по каналам, образованным многоуровневыми ребристыми поверхностями. Во многих случаях тепловое сопротивление на стороне воздуха больше, чем на стороне жидкости.

Наша работа не только улучшает характеристики рассеивания тепла радиатора за счет изменения шага волны ребра, но и уменьшает материал для его концепции.

2. Экспериментальная процедура

Этот опыт был проведен в компании Hubei Radiatech Auto Cooling System Co. , Ltd. Опыт касается эффективности охлаждения автомобильного радиатора путем изменения нескольких размеров фазы ребра радиатора.

Сначала мы используем программное обеспечение CATIA, чтобы нарисовать 3D-дизайн радиаторов, как показано на рис. 1 и рис. 2, с разным расстоянием волны ребер P2.1, P2.2, P2.3, P2.4, P2.5, которые нам нужны. для наших экспериментов. Затем мы передали технические характеристики и 2D-схему инженеру для изготовления образцов.

Для проверки эффективности охлаждения мы используем JB2293-1978 Метод испытаний в аэродинамической трубе для автомобильных и тракторных радиаторов. Испытательная система представляет собой аэродинамическую трубу с непрерывным всасыванием воздуха, сбор и контроль параметров рабочего состояния могут выполняться автоматически с помощью компьютера с помощью предварительно установленной программы, а также могут выполняться пользователем вручную.

Для обеспечения точности измерения и контроля расхода к оборудованию прилагается два комплекта впускных труб. Между тем, есть два воздуховода разных размеров для тестовых образцов, которые отличаются по размеру сердцевины.

Параметрические исследования, представленные в этой статье, были выполнены на радиаторе с жалюзи, который был подробно испытан экспериментально для широкого диапазона условий работы. Все численные тесты были проведены с использованием осевой сетки 20 CV и критерия сходимости 1,0e−5, чтобы закрыть процесс псевдопереходного разрешения. Оба

Рисунок 1. Конструкция автомобильного радиатора.

Рис. 2. Шаг водяных труб и ребер в увеличенном виде.

значений были получены из предыдущей работы по проверке численных решений, обеспечиваемых моделью теплообменника [8] . Коэффициенты теплопередачи на основе функции стенки задаются следующим выражением [9]:

(1)

Уравнение теплопроводности ребер и конвективный теплообмен с окружающим воздушным потоком были введены с использованием основных процедур теплопередачи с учетом незначительное изменение температуры по толщине ребра и то, что как температура воздуха, так и коэффициент теплопередачи одинаковы по поверхности ребра каждого контрольного объема.

Расчет этой эффективности кратко показан в уравнении (2), где j указывает индексирование высоты контрольного объема.

(2)

Уравнение сохранения энергии применяется к трубному элементу для каждого макроконтролируемого объема с учетом теплового взаимодействия с окружающими наборами ребер, потоками воздуха и охлаждающей жидкости, а также с соседними контрольными объемами трубы, как показано на рис. 3 Конвекция тепла от потоков воздуха и теплоносителя определяется использованием соответствующих локальных коэффициентов теплоотдачи и температур на каждом временном шаге и итерации. Этот метод имеет явные преимущества перед полуаналитическими и полуэмпирическими методами, которые были разработаны в прошлом для концептуального проектирования и приложений оценки производительности, которые появляются во многих книгах по теплообменникам [10] — [12].

3. Таблицы и рисунки опытов

3.1. Опыт Результат

Первый опыт состоит в наблюдении за эффективностью охлаждения пяти образцов в испытаниях в аэродинамической трубе JB2293-1978 с использованием одного и того же потока жидкости для каждого из них, а затем мы повторили тот же опыт, изменив поток жидкости (50 л/мин). , 83,3 л/мин, 100 л/мин и 133,3 л/мин). Шаг ребер является одним из наиболее важных конструктивных параметров в теплообменниках такого типа, поскольку он оказывает большое влияние на глобальную скорость теплопередачи оборудования и его простоту промышленной реализации. Были рассмотрены шаги ребер от 2,5 до 2,1 мм, результаты теплопередачи и перепада давления представлены в таблицах 1-5 для лучшего понимания общих тепловых и гидравлических характеристик теплообменника.

3.2. Результат опыта в обсуждении

По результатам нашего опыта мы можем наблюдать, что P2.5, 2.4, 2.3, 2.2, 2.1 имеют некоторые общие скорости воздуха (3, 5, 6, 8, 10 м/с). Мы также наблюдаем некоторые небольшие различия в скорости потока жидкости между нашими пятью образцами из-за условий изготовления, но мы не будем их рассматривать, потому что разница очень мала. В данном случае UA был принят в качестве параметра улучшения, поскольку поверхность теплообмена сильно зависит от шага ребер.

Рис. 3. Описание объемного расхода воздуха/охлаждающей жидкости в трубе и ребре радиатора.

Четко показано влияние скорости потока и шага ребер на теплопередачу и падение давления.

Из результатов видно, что эффективность охлаждения при том же расходе жидкости улучшается, когда мы увеличиваем скорость потока воздуха.

Например: Gw = 50,7 л/мин, Va = 3,00 м/с имеем Qn = 31,12 кВт меньше, чем при Qw = 50,7 л/мин, Va = 5,00 м/с, у которого холодопроизводительность равна 41,45 кВт.

Используя для оценки теплопроизводительности таблицы 1 и 2, мы можем наблюдать, что скорость теплопередачи

увеличивается примерно с 0,7% до 1,8%, а △Pw также увеличивается с Gw (50,7–165,8 л/мин). примерно от 2% до 5%. Это важно знать, но это не является основной целью нашего исследования. Наша работа состоит в том, чтобы увеличить тепловую производительность нашего радиатора, изменив длину шага волны ребра и структуру.

Из Таблиц 1-5 видно, что чем больше мы увеличиваем длину волны ребра, тем лучше будут тепловые характеристики. Чтобы показать результаты эффективности охлаждения, мы сравним результаты нашего опыта в таблицах 1-5, используя.

Для P = 2,5 (Va = 3,00 м/с, Gw = 50,5 л/мин, Qn = 30,90 кВт) и P = 2,1 (Va = 3,00 м/с, Gw = 50,5 л/мин, Qn = 31,65 кВт) у нас есть 2,4% тепловых характеристик между двумя разными расстояниями шага волны ребра (P2.4-P2.1).

Как показано на рисунках 4-8, эффективность охлаждения улучшается за счет увеличения расхода жидкости Gw (л/мин), например, когда Gw = 166 л/м, мы получаем 7,2% производительности охлаждения между (P2.5 — P2 .1). То же самое и со скоростью воздушного потока Va (м/с), например, для Va = 10,00 м/с имеем 8,9% эффективности охлаждения между (P2.5 — P2.1).

Но мы сосредоточимся на эффективности охлаждения, обусловленной разной длиной волны, потому что это основная цель нашего исследования.

Из-за большого объема данных, полученных в результате нашего опыта, мы сосредоточимся только на последнем результате в таблицах 1-5, используя его, чтобы показать наши характеристики рассеивания тепла; Qn5 = 77,47 кВт (Gw = 166,1 л/мин, Va = 10,00 м/с)

Qn1 = 69,65 кВт (Gw = 165,7 л/мин, Va = 10 м/с)

мы можем заметить, что чем больше мы увеличиваем расстояние между ребрами, тем выше эффективность рассеивания тепла нашим радиатором. Результаты расчетов с использованием опыта показывают, что при изменении шага волны ребра радиатора с P = 2,5 мм до P = 2,1 мм эффективность охлаждения увеличивается примерно на 11 %.

Рис. 4. Сравнение способности рассеивать тепло (с одинаковым расходом, но с разной длиной волны ребра).

Рис. 5. Сравнение способности рассеивать тепло (с одинаковым расходом, но с разной длиной волны ребра).

Рис. 6. Сравнение способности рассеивать тепло (с одинаковым расходом, но с разной длиной волны ребра).

Таблица 1. P = 2,5 мм.

Рис. 7. Сравнение способности рассеивать тепло (с одинаковым расходом, но с разной длиной волны ребра).

Рис. 8. Сравнение способности рассеивать тепло (с одинаковым расходом, но с разной длиной волны ребра).

Таблица 2. P = 2,4 мм.

Таблица 3. P = 2,3 мм.

Таблица 4. P = 2,2 мм.

Таблица 5. P = 2,1 мм.

Кроме того, результаты также показывают, что мы можем использовать меньше материала для радиатора и при этом иметь лучшую эффективность охлаждения, а это означает, что цена будет дешевле и даст нашему продукту хорошую конкурентоспособность на рынке.

4. Выводы

В данной статье подробно представлен набор численных параметрических исследований автомобильных радиаторов, анализирующих влияние этих параметров на полное тепловое и гидравлическое поведение теплообменника.

В первой части параметрических исследований основное внимание уделялось влиянию условий работы на некоторые различные конструкции геометрических параметров (расстояние между ребрами, угол наклона жалюзи), а также важности распределения потока охлаждающей жидкости на общие характеристики радиатора.

В этой работе приводится подробный пример отчета об общем поведении автомобильного радиатора, работающего в обычном диапазоне рабочих условий. Также сообщалось о важных выводах о проектировании, основанных на знаниях.

По результатам нашего эксперимента мы заметили, что, изменяя расстояние между волнами шага ребра, мы используем меньше материала для радиатора, но при этом повышаем эффективность его охлаждения. Это означает, что цена будет дешевле и даст нашему продукту хорошую конкурентоспособность на рынке.