6 / 13
метра тракта,
K
Δ
p
,
K
m
— условия сравнения);
A
∗
=
A
p
η
p
— тепло-
геометрический фактор оребрения (
A
p
— геометрический параметр
оребрения тракта,
η
p
— коэффициент эффективности оребрения).
При прочих равных условиях, т.е. при равенстве гидравлических
потерь давления и расхода охладителя (
K
Δ
p
и
K
m
равны единице),
критерий эффективности
K
Q
0
будет определяться в основном степен-
ной зависимостью от относительной гидравлической характеристики
η
−
1
/
3
ξ
и коэффициента интенсификации конвективной теплоотдачи
η
Nu
.
Геометрический параметр оребрения тракта при однонаправлен-
ных ребрах определяется формулой [1]
A
p
=
t
t
+
h
−
1 cos
β
!
3
n
−
m
−
2
3
,
где
t
=
t
δ
p
;
h
=
h
δ
p
;
t
и
δp
— шаг и толщина ребра по нормали;
h
— высота ребра, равная высоте тракта;
β
— угол наклона ребер
к образующей;
n
и
m
— степенные коэффициенты аппроксимации в
закономерностях для Nu и
ξ
.
Параметр
A
p
получен в результате преобразования относительных
переменных задачи в объекте и эталонном гладком канале. Полагая,
что шаги ребер на рабочей (теплоотдающей) и противостоящей (фор-
мирующей) поверхностях КТ по нормали к ребрам выполняются со-
размерными, можно считать, что они равные, т.е.
t
1
≈
t
2
. Полная
высота тракта
h
определяется суммой высот ребер на противополож-
ных стенках, т.е.
h
=
h
1
+
h
2
, а угол
β
при умеренной асимметрии
закрутки ребер можно принять равным половине угла взаимного пе-
ресечения ребер КТ, т.е.
β
= 0
,
5(2
β
)
. Таким образом, параметр
A
p
,
обусловленный формой получения и обработки относительных ТГХ
для случая КТ, можно считать эквивалентным своему значению для
обычных оребренных трактов.
Коэффициент эффективности оребрения
η
p
, как известно [6], учи-
тывает в совокупности как непосредственное развитие теплоотдаю-
щей поверхности, так и тепловую эффективность работы ребер:
η
p
= 1
−
1
t
+
2
h
p
t
th
h
p
√
2
Bi
h
p
√
2
Bi
ξ,
где Bi
=
αδ
p
/λ
p
— число Био;
ξ
— поправочный коэффициент на
возможный вклад в теплосъем наружной стенки тракта, в реальных
случаях принимаемый часто равным единице.
Для случая КТ рассмотрим отдельно учет тепловых и геометри-
ческих параметров при расчете
η
p
. Основной вклад в тепловой эф-
фект оребрения очевидно вносят ребра высотой
h
1
, расположенные
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 49