ТУРБУЛИЗАЦИЯ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕПЛОСЪЕМА

Цель работы
Нахождение способа увеличения
теплосъема и области обдува
воздушного принудительного теплоотвода,
без увеличения потребляемой мощности
охлаждающего устройства.

Из гидродинамики известно два основных
режима течения: ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме частицы
движутся не перемешиваясь, параллельно
стенкам канала и траекториям других частиц. При турбулентном – неупорядоченно,
хаотически, направление и величина скорости
отдельных частиц беспрестанно меняются.

Но даже при турбулентном движении газа
течение в узком пристенном слое остается
ламинарным.
Сильная турбулизация потока разрушает
этот слой, за счет чего увеличивается
коэффициент теплопередачи.

Рис. 1. Схема испытательного стенда:
1 – нагреватель; 2 – радиатор; 3 – кожух;
4 – турбулизатор; 5 – вентилятор

Радиатор испытательного стенда
рассчитан с условием турбулентного
движения воздуха. Повысить уровень турбулентности потока
на входе в канал должен обеспечить
турбулизатор.

Рис. 2. Испытательный стенд,
кожух условно снят

Турбулизатор выполнен в виде перфорированной перегородки с квадратным расположением отверстий (рис. 3).
диаметр отверстий d = 7 мм;
расстояние между соседними отверстиями М = 15 мм;
количество отверстий n = 295;
габариты турбулизатора 350×210×1 мм.
Рис. 3. Схема турбулизатора
Параметры:

Рис. 5. Температурное
поле радиатора
с установленным
турбулизатором
Рис. 4. Температурное
поле радиатора
без турбулизатора

Таблица экспериментальных данных

Заключение
Согласно экспериментальным данным при установке турбулизатора происходит повышение теплосъема.
Возможно воздушный поток действительно приобретает дополнительное внутреннее движение.
Также наблюдается увеличение области обдува, что позволяет эффективнее использовать меньшее количество вентиляторов.