Die konvektive Wärmeübertragung ist direkt proportional zur Wärmeübertragungsfläche, zur Temperaturdifferenz und zur Zeit
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Die konvektive Wärmeübertragung ist direkt proportional zur Wärmeübertragungsfläche, zur Temperaturdifferenz und zur Zeit
Bei einem Rippenrohr handelt es sich um ein einzigartiges Wärmeübertragungselement, das durch die Bearbeitung vieler Rippen auf der Oberfläche des ursprünglichen Rohrs (sei es auf der Außen- oder Innenfläche) entsteht, wodurch die ursprüngliche Oberfläche erweitert wird. Im Folgenden finden Sie zwei Fotos von Rippenrohren. Warum Rippenrohre verwenden? Welche Auswirkung hat die Bearbeitung von Rippen auf der Originaloberfläche? Um diese Frage zu beantworten, ist es notwendig, mit einigen Grundprinzipien des Wärmeübertragungsprozesses zu beginnen. Zunächst müssen wir eine Definition für die Wärmeübertragung einführen: Die Wärmeübertragung zwischen einer festen Oberfläche und der damit in Kontakt stehenden Flüssigkeit wird als konvektive Wärmeübertragung bezeichnet. Die uns am besten bekannte Konvektionswärmeübertragung ist die Wärmeübertragung zwischen der Außenfläche des Heizkörpers und der Luft. Die Lebenserfahrung lehrt uns, dass je größer die Fläche eines Heizkörpers ist, desto höher ist die Oberflächentemperatur (d. h. je größer der Temperaturunterschied zwischen der Oberflächentemperatur und der Luft) und je länger die Aufheizzeit, desto größer der Wärmeaustausch und desto wärmer das Zimmer. Dies weist darauf hin, dass die konvektive Wärmeübertragung direkt proportional zur Wärmeübertragungsfläche, der Temperaturdifferenz und der Zeit ist. Um die Stärke der konvektiven Wärmeübertragung unter verschiedenen Bedingungen zu vergleichen, müssen wir eine physikalische Größe namens „Wärmeübertragungskoeffizient“ definieren. Der Wärmeübergangskoeffizient bezieht sich auf die konvektive Wärmeübertragung pro Flächeneinheit, pro Temperaturdifferenz (Temperaturunterschied zwischen Wand und Flüssigkeit) und pro Zeiteinheit. Seine Einheit ist J/(s. ㎡. Grad) oder W/(㎡. Grad). Der konvektive Wärmeübertragungskoeffizient wird üblicherweise durch das Symbol h dargestellt. Die Größe des Wärmeübergangskoeffizienten hängt hauptsächlich von folgenden Faktoren ab: der Art und den physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit: Beispielsweise sind Wasser und Luft völlig unterschiedlich und ihre Wärmeübergangskoeffizienten unterscheiden sich stark; Erfährt die Flüssigkeit während der Wärmeübertragung einen Phasenübergang, z. B. Sieden oder Kondensieren? Tritt ein Phasenübergang ein, erhöht sich sein Wärmeübergangskoeffizient stark;
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