МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
УДК 536.2
ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРЕБРЕНИЯ ОХЛАЖДАЕМОЙ
ПОВЕРХНОСТИ РЕБРАМИ С ВНУТРЕННИМИ ИСТОЧНИКАМИ
ТЕПЛОТЫ
В.Н. Елисеев
,
В.А. Товстоног
,
Т.В. Боровкова
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
;
; tatjana-@mail.ru
Рассмотрены особенности теплообмена в ребрах (стержнях), внутри кото-
рых имеются равномерно распределенные в объеме внутренние источники те-
плоты. Получены аналитические зависимости, позволяющие анализировать и
количественно оценивать эффективность оребрения поверхности. В качестве
практического приложения рассмотрена задача, связанная с возможностью
использования таких ребер в конструкции мощных водоохлаждаемых газораз-
рядных источников излучения, оболочки которых могут быть выполнены из
лейкосапфира. Показано, что наличие в ребрах внутреннего тепловыделения
уменьшает теплоотвод от охлаждаемой стенки по сравнению с ребрами без
внутренних источников теплоты и на уровне тепловыделения, характерном
для работы мощных газоразрядных источников излучения, слабо влияет на
эффективность оребрения. Отмечено, что оребрение оболочек из лейкосапфи-
ра заметно увеличивает эффективность их охлаждения, позволяет снизить
расход охлаждающей жидкости и, как следствие, уменьшить гидравлическое
сопротивление проточного тракта. Но решающее значение в этом случае при-
обретают технология изготовления и решение вопросов эксплуатации оболо-
чек с тонкими ребрами из хрупкого материала.
Ключевые слова
:
эффективность, стержни, ребра, охлаждение, внутреннее те-
пловыделение, частично прозрачные материалы, оптимальная толщина.
ON THE EFFICIENCY OF COOLING SURFACES
WITH FINS CONTAINING INTERNAL HEAT SOURCES
V.N. Eliseev
,
V.A. Tovstonog
,
T.V. Borovkova
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
; tatjana-@mail.ru
Characteristics of heat transfer in the fins (rods) that contain internal heat sources
uniformly distributed within their volume are considered. The analytical relationships
are obtained that allow the effectiveness of finned surface to be analyzed and
evaluated. As a practical application, a problem is considered regarding the use
of such fins in the design of powerful water-cooled gas-discharge radiation sources,
in which the sheath can be made of leuco sapphire. It is shown that the internal heat
release in the fins reduces heat removal from the cooled wall as compared to the
fins without internal heat sources. At the levels of heat release that are typical for
powerful gas-discharge radiation sources, the internal heat release in the fins has
little effect on their efficiency.
28 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 2
