強(qiáng)化傳熱的措施.ppt

強(qiáng)化傳熱的措施 生態(tài)1141122019周翟尤佳 強(qiáng)化傳熱的途徑 提高換熱器綜合效率 降低其壽命周期費(fèi)用的最有效措施是強(qiáng)化傳熱 傳熱強(qiáng)化技術(shù)就是當(dāng)高溫流體和低溫流體在某一傳熱面兩側(cè)流動(dòng)時(shí) 使單位時(shí)間內(nèi)兩流體間交換的熱量Q增大 從傳熱速率方程式Q KA tm 強(qiáng)化傳熱的途徑 可知 擴(kuò)大傳熱面積A 加大平均溫差 tm提高總傳熱系數(shù)K均可提高傳熱速率在換熱器的研究 設(shè)計(jì)和使用操作中 大多均從這三要素來考慮強(qiáng)化傳熱過程 1 2 強(qiáng)化傳熱的方式 強(qiáng)化導(dǎo)熱強(qiáng)化對(duì)流強(qiáng)化輻射強(qiáng)化復(fù)合傳熱 強(qiáng)化導(dǎo)熱 1 減少導(dǎo)熱熱阻 使用導(dǎo)熱系數(shù)較高的材料作為導(dǎo)熱介質(zhì) 如純銀 純銅 純鋁等 2 減少接觸熱阻 a 提高接觸表面光潔度或增加物體間的接觸壓力 以增加接觸面積 b 在接觸面之間充填導(dǎo)熱系數(shù)較高的氣體 如氦氣 c 在接觸表面上用電化學(xué)方法添加軟金屬涂層或加軟金屬墊片 3 導(dǎo)熱膠粘劑的應(yīng)用 散熱器采用鋁合金的散熱片 底部則采用純銅工藝 導(dǎo)熱性非常好 有利于迅速帶走熱量 同時(shí)還采用了2根熱管 配合風(fēng)扇一起組成一個(gè)熱管散熱系統(tǒng) HGST 原日立環(huán)球存儲(chǔ)科技公司 現(xiàn)為西部數(shù)據(jù) NASDAQ WDC 旗下子公司 將推出一款氦氣充填式硬盤驅(qū)動(dòng)器 HDD 平臺(tái) 它運(yùn)用當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù) 可提升存儲(chǔ)容量 并大幅降低企業(yè)和云客戶的總擁有成本 TCO 氦氣較低的剪切力和更加高效的熱傳導(dǎo)特性還意味著 驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行溫度將會(huì)更低 噪音也更小 導(dǎo)熱墊片是填充發(fā)熱器件和散熱片或金屬底座之間的空氣間隙 它們的柔性 彈性特征使其能夠用于覆蓋非常不平整的表面 熱量從分離器件或整個(gè)PCB傳導(dǎo)到金屬外殼或擴(kuò)散板上 從而能提高發(fā)熱電子組件的效率和使用壽命 強(qiáng)化對(duì)流 增大傳熱系數(shù)減小對(duì)流熱阻增大換熱面積 圓管外加翅片 增大了換熱面積 在高溫設(shè)備中 輻射換熱是換熱的主要形式 表面粗糙化及氧化膜 增加固體表面輻射率能夠有效地提高物體表面的散熱或吸熱能力 物體表面粗糙化可以引起物體輻射率的增大 固體微粒對(duì)輻射換熱的強(qiáng)化 在氣流內(nèi)摻加固體微粒 不僅可以增加流體的熱容量 而且微粒在邊界層內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以減少氣流粘性底層的厚度 因此可以提高氣流對(duì)于壁面的換熱系數(shù) 光譜選擇性輻射表面 某些光譜選擇性輻射表面能夠比較完全地吸收來自高溫物體短波長(zhǎng)的輻射能 同時(shí)在自身較低溫度下 因而輻射波長(zhǎng)較大 保持不高的發(fā)射率 所以可獲得較大的凈輻射能 利用熱輻射特性減少能量損失 多孔體應(yīng)用輻射翅片的應(yīng)用 設(shè)置輻射翅片以增大輻射散熱面積 強(qiáng)化輻射 為了增強(qiáng)輻射冷卻效果 高溫設(shè)備 如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和高溫氣冷反應(yīng)堆 散熱面通常進(jìn)行粗糙化或氧化處理以增強(qiáng)表面的輻射能力 通常 太陽能集熱器采用價(jià)格便宜且容易獲得的黑漆作為傳熱管的涂層 但黑漆并非光譜選擇性涂料 它對(duì)太陽能輻射的吸收率和在集熱器壁面溫度下的輻射率都很高 可達(dá) 為了減少集熱器壁面的散熱損失 集熱器外要加裝一種廉價(jià)的選擇性材料 玻璃 圖為減少輻射損失的多孔陶瓷 多孔體吸收火焰輻射能后溫度較高 也將向工件發(fā)射較多的輻射能并反射火焰的輻射能 散熱翅片與散熱管接觸面大而緊 傳熱性能良好 穩(wěn)定 增大輻射散熱面積 參考文獻(xiàn) 1 李洪亮 強(qiáng)化傳熱技術(shù)及其應(yīng)用 J 化工設(shè)備與防腐蝕 2002 2 2