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對流器與其他類型散熱器性能比較的研究

時(shí)間:2013-02-20來源:金旗艦散熱器 作者:小王 點(diǎn)擊:

對流器與其他類型散熱器性能比較的研究
    對流器作為一種新型高效的對流型散熱器在我國已經(jīng)有了一定的發(fā)展。
   散熱器影響因素具有多元性基本構(gòu)成為兩部分:帶肋片的金屬管構(gòu)成的散熱元件和外圍護(hù)罩?!∩嵩芷佑|熱阻,肋片幾何形狀及其分布,元件安放位置,外罩高度,結(jié)構(gòu)深度和密封程度,甚至格柵通氣率等,都會(huì)影響對流器的性能;這是對流器與輻射器的基本差別,設(shè)計(jì)選用和施工安裝時(shí)需注意,應(yīng)顧及各相關(guān)參數(shù),才能正確評價(jià)和選用對流器。對流器外罩高度不能隨意增加,僅靠高度提升散熱量,是不合理的;
  2) 高可靠性
  由于管道與熱媒接觸,且焊接加工部位較少,有的已經(jīng)采用無焊接工藝,因而具有良好的承壓和抗蝕能力;尤其利用銅管的高承壓和耐氧蝕特性(7<PH<10),銅管對流器在我國目前供暖水質(zhì)條件下使用,是一種可靠性高的輕型散熱器。
  3) 低溫效應(yīng)
  國內(nèi)外研究資料表明,散熱器熱工性能公式 Q = AΔTb,在正常情況下,輻射器b=1.20-1.30,對流器b=1.30-1.45。因此,當(dāng)ΔT<64.5℃時(shí),對流器散熱量的衰減將略大于輻射器,這種現(xiàn)象即對流器的低溫效應(yīng)。
  例:標(biāo)準(zhǔn)散熱量相同的對流器和輻射器 ( b為1.40和1.25 ),二者同在計(jì)算溫差ΔΤ=35℃ 條件下工作時(shí),對流器的散熱量將比輻射器低9%。設(shè)計(jì)選用對流器時(shí)宜留10-15%的余量。
  4) 流量影響
  美國IBR(鍋爐與散熱器制造商協(xié)會(huì))對翅片管、銅管鋁翅片對流器規(guī)定:熱水流速應(yīng)在0.91 m/s(3ft/s)以上;最小不得低于0.15 m/s, 否則,對流器散熱量將顯著降低, 流量修正系數(shù)將低于0.93。散熱量減小是由于管內(nèi)熱媒流速低于0.15m/s時(shí),流動(dòng)沒有進(jìn)入紊流狀態(tài)。清華大學(xué)在以熱水為熱媒的對流器流量實(shí)驗(yàn)中看到, 選用對流器時(shí)必須減小進(jìn)出口溫差以提高設(shè)計(jì)流量,確實(shí)有利設(shè)備散熱。但使管內(nèi)出現(xiàn)紊流,無需達(dá)到0.91 m/s的流速。
  5) 對流器外罩高度的影響                            
  對流器散熱能力與其外罩高度正相關(guān),如圖2,已有研究結(jié)果[ 3 ]表明:
  外罩高度H1在常用的范圍內(nèi),當(dāng)元件、結(jié)構(gòu)深度保持不變,若設(shè)無量綱數(shù)H* = H1/H0 ,Q* = Q1/Q0,                    
  則有Q* = H* 0.2-0.4
  
  研究還表明,合理地增加外罩高度、結(jié)構(gòu)深度、元件數(shù)量,以及格柵通氣率,都將有利于提高對流器的散熱能力。
 


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