محصولات
دسترسی سریع
شبکه های اجتماعی
  • سبد خرید شما خالی است.
سبدخرید مجموع:تومان
 

بلاگ

افزایش تاثیر منفی لایه مرزی با افزایش ارتفاع رادیاتور

  |   مقالات

افزایش تاثیر منفی لایه مرزی با افزایش ارتفاع رادیاتور

قسمتی از قرنیز که تحت انتقال حرارت به این روش می باشد، در شکل زیر نمایش داده شده است. همانطور که از شکل مشخص است، لایه مرزی حرارتی صورت گرفته در اطراف صفحه  تخت عمودی که بر اثر انتقال حرارت جابجایی آزاد با هوای اطراف آن به وجود آمده است، به تدریج با افزایش ارتفاع صفحه  عمودی، در حال ضخیم شدن است. این افزایش قطر یا ضخامت لایه ی مرزی، با افزایش ارتفاع صفحه  منتقل کننده  حرارت، به دلیل کاهش چگالی در هوای گرم (سیال اطراف صفحه) و حرکت آن به سمت بالا و افزایش حجم آن در فشار ثابت (فشار اتمسفری) به علت افزایش دما بوده که خود همانند عایقی در برابر رسیدن گرما از صفحه  گرم به هوای محیط اطراف عمل می کند و موجب کاهش نرخ انتقال حرارت و کاهش راندمان حرارتی سیستم می شود.

رادیاتور قرنیزی

رادیاتور قرنیزی 6

هرچه ارتفاع صفحه جامد بیشتر باشد، به ضخامت این توده ی هوای گرم اطراف صفحه با حرکت به سمت بالا اضافه شده و در ارتفاع های بالاتر، عملا نرخ انتقال حرارت در عین دمای بالای صفحه، به کمترین میزان خود می رسد. همین موضوع دلیل برتری سیستم رادیاتور قرنیزی نسبت به سیستم رادیاتورهای معمولی و قدیمی، می باشد.

همانطور که گفته شد، پارامتر اصلی در مورد انتقال حرارت جابجایی، ضریب h می باشد که هرچه ضخامت لایه ی مرزی حرارتی بیشتر باشد، میزان ضریب h کمتر خواهد بود و در نهایت از یک میزان ضریب  hمیانگین در طول صفحه برای محاسبات استفاده خواهد شد.

برای محاسبه  ضریب h میانگین، ابتدا نیاز به محاسبه  عدد ریلی (Ra) و سپس عدد ناسلت (Nu) میانگین می باشد. عدد ناسلت و عدد ریلی، دو عدد بدون بعد معروف در محاسبات انتقال حرارت جابجایی بوده که به صورت زیر تعریف می شوند:

رادیاتور قرنیزی 7

رادیاتور قرنیزی 9ضریب انبساط سیال؛ رادیاتور قرنیزی 10 ویسکوزیته ی سینماتیک سیال؛ رادیاتور قرنیزی 11 ضریب نفوذ حرارت در سیال و K، ضریب رسانش گرمایی برای سیال بوده که همگی جزو خواص سیال می باشند و می توان مقادیر آن ها را در جداول مرجع به سادگی مشاهده نمود. نکته  قابل توجه اینکه تمامی این خواص وابسته به دمای سیال بوده و باید مقدار آن ها در دمای فیلم سیال، یعنی میانگین دمای سیال و دمای سطح جامد که سیال در مجاورت با آن است، خوانده شود.

رادیاتور قرنیزی 12 شتاب جاذبه؛ رادیاتور قرنیزی 13 اختلاف دمای سطح جامد و محیط اطراف و L طول (ارتفاع) صفحه جامد در مجاورت سیال می باشد. همانطور که در فرمول ناسلت مشاهده می شود، هرچه L بیشتر باشد، مقدار h کمتر خواهد بود.

رابطه ی تجربی زیر برای محاسبه ی Nu میانگین در یک صفحه عمودی تخت با دمای ثابت، مفید می باشد.

رادیاتور قرنیزی 14

عدد بدون بعد پرنتل (Pr) نیز از خواص سیال و قابل دسترسی از طریق جداول مرجع در دمای فیلم سیال می باشد. پس از محاسبه  اعداد بی بعد ریلی و پرنتل و با محاسبه ی ناسلت میانگین از رابطه  تجربی بالا، مقدار ضریب h میانگین از روابط قبلی به سادگی قابل محاسبه می باشد.