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对流器与其他类型散热器性能比较的研究

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  对流器与其他类型散热器性能比较的研究

  对流器作为一种新型高效的对流型散热器在我国已经有了一定的发展。

  散热器影响因素具有多元性基本构成为两部分:带肋片的金属管构成的散热元件和外围护罩。 散热元件管片接触热阻,肋片几何形状及其分布,元件安放位置,外罩高度,结构深度和密封程度,甚至格栅通气率等,都会影响对流器的性能;这是对流器与辐射器的基本差别,设计选用和施工安装时需注意,应顾及各相关参数,才能正确评价和选用对流器。对流器外罩高度不能随意增加,仅靠高度提升散热量,是不合理的;

  2) 高可靠性

  由于管道与热媒接触,且焊接加工部位较少,有的已经采用无焊接工艺,因而具有良好的承压和抗蚀能力;尤其利用铜管的高承压和耐氧蚀特性(7

  3) 低温效应

  国内外研究资料表明,散热器热工性能公式 Q = AΔTb,在正常情况下,辐射器b=1.20-1.30,对流器b=1.30-1.45。因此,当ΔT<64.5℃时,对流器散热量的衰减将略大于辐射器,这种现象即对流器的低温效应。

  例:标准散热量相同的对流器和辐射器 ( b为1.40和1.25 ),二者同在计算温差ΔΤ=35℃ 条件下工作时,对流器的散热量将比辐射器低9%。设计选用对流器时宜留10-15%的余量。

  4) 流量影响

  美国IBR(锅炉与散热器制造商协会)对翅片管、铜管铝翅片对流器规定:热水流速应在0.91 m/s(3ft/s)以上;最小不得低于0.15 m/s, 否则,对流器散热量将显著降低, 流量修正系数将低于0.93。散热量减小是由于管内热媒流速低于0.15m/s时,流动没有进入紊流状态。清华大学在以热水为热媒的对流器流量实验中看到, 选用对流器时必须减小进出口温差以提高设计流量,确实有利设备散热。但使管内出现紊流,无需达到0.91 m/s的流速。

  5) 对流器外罩高度的影响

  对流器散热能力与其外罩高度正相关,如图2,已有研究结果[ 3 ]表明:

  外罩高度H1在常用的范围内,当元件、结构深度保持不变,若设无量纲数H* = H1/H0 ,Q* = Q1/Q0,

  则有Q* = H* 0.2-0.4

  研究还表明,合理地增加外罩高度、结构深度、元件数量,以及格栅通气率,都将有利于提高对流器的散热能力。

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