Все соображения теплового дизайна должны учитывать четыре основных аспекта теплового расчета.

Четыре основных аспекта теплового дизайна

1. Анализ теплопередачи

2. Свойства материалов

3. Технология отопления и охлаждения.

4. Контрольно-измерительные приборы и контроль

Если соблюдены важные соображения, большинство проблем теплового проектирования не возникает. Рекомендуем вам ознакомиться со следующими соображениями по тепловому расчету до или после ваших работ по тепловому расчету.

* Температурные характеристики должны быть реалистичными. Технические требования к тепловому расчету должны быть реалистичными, необходимыми и достижимыми. Если установлены нереалистичные спецификации, исследуйте их, чтобы получить реалистичные спецификации.

* Изменение физических свойств с температурой. Необходимо учитывать теплопроводность и тепловое расширение (линейное, поверхностное, объемное) материалов. Из-за колебаний температуры физические свойства могут измениться. Вязкость воды и многих других жидкостей чувствительна к изменениям температуры, как и эффективная теплопроводность изоляции. В переходных режимах эксплуатации необходимо учитывать эффекты теплового расширения, чтобы избежать механической деформации и разрушения.

* Изменение физических свойств с возрастом. В результате старения или эксплуатации при более высоких температурах многие материалы демонстрируют потерю механической прочности и изменения свойств поверхности.

* Материалы должны быть совместимы. Многие материалы могут быть совместимы при данной температуре и не могут быть химически несовместимыми при другой температуре.

* Температурные ограничения. Следует учитывать все температурные пределы материалов, и они должны быть подходящими.

* Необходимо оценить свойства материала. Иногда фактические физические свойства материалов могут отличаться от значений, указанных в руководстве. Следовательно, следует учитывать проектные запасы или измерять свойства материала для обеспечения желаемых характеристик.

* Прирост или потеря тепла от поддерживающих систем или компонентов. Такие паразитные потери или приток тепла могут доминировать в тепловом балансе. Можно учитывать тепловые короткие замыкания или передачу тепла через системы трубопроводов.

* Применение первого закона термодинамики. Для поддержания общего теплового равновесия необходимо учитывать и определять контрольный объем.

* Отличный радиатор / источник. Оцените производительность, чтобы определить, изменится ли температура радиатора / источника со временем из-за тепловой нагрузки.

* Тепловые эффекты из-за химических реакций. На тепловые требования может существенно повлиять испарение или конденсация небольшого количества воды.

* Тепло, выделяемое конструкцией или трением. Цепи прибора и измерения мощности выделяют тепло, и следует учитывать влияние такого притока тепла. Компрессоры, подшипники, вентиляторы способствуют увеличению нагрева.

* Запуск и выключение. Для достижения необходимого времени запуска и отключения как для нагрева, так и для охлаждения скорость теплообмена может превышать нормальные рабочие требования. Следует продумать соответствующий выбор источника тепловой энергии.

* Излучение, проводимость, конвекция. Следует рассмотреть три режима теплопередачи. При температурах, близких к температуре окружающей среды, необходимо учитывать излучение. Также заслуживают внимания методы эффективной и улучшенной конвективной теплопередачи, а также эффекты двумерной проводимости.

* Загрязнение поверхности. Это потенциальная проблема снижения эффективности теплопередачи из-за коррозии, загрязнения или осадков.

* Негабаритные системы. Если нагрузка меньше или в условиях частичной нагрузки, обеспечит ли негабаритная система эффективный контроль?

* Восприимчивость к изменениям окружающей среды. Внутренние и внешние поверхности, которые подвергаются воздействию воздуха, должны учитываться при рабочих температурах ниже температуры окружающей среды на предмет воздействия влаги, солнечного света, конденсации и мороза.

* Безопасность. Соображения безопасности для оператора и оборудования следует учитывать в случае отказа системы терморегулирования и возможных ожогов поверхности.

Библиография:

Эрик К. Гайер, Дэвид Л. Браунелл, «Справочник по прикладному тепловому расчету», страницы 18-19, опубликованные Taylor & Francis, 1999, ISBN 1560328118, 9781560328117.

-около-

Поделиться ссылкой: