0042

Rys. 6.50. Warstwa przyścienna pomiędzy

żebrami

X, I b \«.»

cf_fc = 0,28 —j— I— Gr Prj    (6-50)

lub pośrednio z wykresu umieszczonego na rys. 6.8.

Intensywność wymiany ciepła przez unoszenie swobodne ograniczana jest istnieniem warstewki przyściennej, której grubość zależy od stosunku sił wyporu do sił lepkości. Jeżeli odległość pomiędzy żebrami jest mała, może dojść do takiej sytuacji, że warstewka przyścienna całkowicie wstrzyma naturalny ruch powietrza między żebrami (rys. 6.50).

Aby do tego nie dopuścić, odległość pomiędzy żebrami powinna być większa od podwójnej grubości warstwy przyściennej. Dla żeber o długości L maksymalną grubość warstwy przyściennej można obliczyć z równania:

(6-51)

<5s max ⁼ 3,93 Pr-°.⁵ (0,952 4- Pr)⁰’²⁵ Gr-L

Poprawienie intensywności odprowadzania ciepła z rozpraszacza przy unoszeniu swobodnym można uzyskać skracając długość żeber w kierunku ruchu powietrza (rys. 6.51). Krótsze żebra ograniczają rozwój warstwy przyściennej i wpływają na zwiększenie współczynnika przejmowania ciepła ait.

Obliczając rozpraszacze ciepła dla warunków unoszenia swobodnego, należy zawsze uwzględniać wpływ promieniowania cieplnego. Ilość ciepła odprowadzana z rozpraszacza przez promieniowanie zależy od umownego współczynnika przejmowania ciepła przez promieniowanie, którego sposób obliczania podano w p. 6.1.6. Potrzebny do obliczenia c_p zastępczy współczynnik emisyjności s_z można obliczyć w oparciu o dane zawarte w p. 6.1.6.1. Dla obliczeń orientacyjnych roz-praszaczy z prostokątnymi żebrami równoległymi wartość £z można przyjmować z wykresu na rys. 6.52.

Przy obliczaniu rozpraszaczy ciepła dla warunków unoszenia wymuszonego, współczynnik przejmowania ciepła «k wyznacza się z liczby Nusselta obliczanej według zależności podanych w tablicy 6.3. Wartość współczynnika cci_c dla unoszenia wymuszonego jest kilkakrotnie większa niż przy unoszeniu swobodnym, dlatego też udział promieniowania może być pominięty, a rozpraszacze są mniejsze i lżejsze. Rozpraszacze dla unoszenia wymuszonego mają żebra cienkie, wysokie i gęsto rozmieszczone.

Przy obliczaniu rozpraszaczy ciepła można przyjąć następującą kolejność postępowania:

—    założyć wstępnie wartość współczynnika przejmowania ciepła; dla unoszenia swobodnego łącznie z promieniowaniem «i = 0,001 W/cm^J0C, dla unoszenia wymuszonego, w zależności od prędkości powietrza, cą = 0,005-H -r- 0,01 W/cm^J °C,

—    przyjąć kształt rozpraszacza, obliczyć lub wyznaczyć z wykresu sprawność jego żeber Vi,

216

8. ODPROWADZANIE CIEPŁA Z URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH