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有了一定的發展。
散熱器影響因素具有多元性基本構成為兩部分:帶肋片的金屬管構成的散熱元件和外圍護罩。 散熱元件管片接觸熱阻,肋片幾何形狀及其分布,元件安放位置,外罩高度,結構深度和密封程度,甚至格柵通氣率等,都會影響對流器的性能;這是對流器與輻射器的基本差別,設計選用和施工安裝時需注意,應顧及各相關參數,才能正確評價和選用對流器。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
3) 低溫效應
國內外研究資料表明,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ΔT<64.5℃時,對流器散熱量的衰減將略大于輻射器,這種現象即對流器的低溫效應。
例:標準散熱量相同的對流器和輻射器 ( b為1.40和1.25 ),二者同在計算溫差ΔΤ=35℃ 條件下工作時,對流器的散熱量將比輻射器低9%。設計選用對流器時宜留10-15%的余量。
4) 流量影響
美國IBR(鍋爐與散熱器制造商協會)對翅片管、銅管鋁翅片對流器規定:熱水流速應在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, 流量修正系數將低于0.93。散熱量減小是由于管內熱媒流速低于0.15m/s時,流動沒有進入紊流狀態。清華大學在以熱水為熱媒的對流器流量實驗中看到, 選用對流器時必須減小進出口溫差以提高設計流量,確實有利設備散熱。但使管內出現紊流,無需達到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,如圖2,已有研究結果[ 3 ]表明:
外罩高度H1在常用的范圍內,當元件、結構深度保持不變,若設無量綱數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、結構深度、元件數量,以及格柵通氣率,都將有利于提高對流器的散熱能力。