СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

Система охлаждения относится к отводу тепла от тепловоспринимающих поверхностей различных технических устройств и может быть использована в любой отрасли промышленности.
Известен способ отвода тепла от поверхности металлического элемента, при котором интенсификация теплообмена достигается путем нанесения за поверхность элемента слоя металла 0,01...0,1 от толщины элемента, образующего на границе контакта слоя с поверхностью элемента термопару (А.с. №1048294, МПК F28F 13/18, аналог). Недостатком данного способа является недостаточная интенсификация теплообмена, т.к. электрический ток создается малыми температурными перепадами соседних спаев, термоэлектрические эффекты носят локальный характер и не позволяют получить значительных термо-ЭДС. Следует также учесть сложность практической реализации предложенного варианта данного метода, т.к. нанести слой металла, при условии обеспечения плотного контакта в промежутки между ребрами технологически сложная задача.
Известна система охлаждения цилиндра авиационного поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащая дефлектор выполненный за одно целое с ребрами (Поспелов Д.Р. «Конструкция двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением». - М.: Машиностроение, 1973 г., стр.101-102). Однако, несмотря на наличие контакта дефлектора с вершинами и основание ребер, материал дефлектора и ребер одинаков и не образует термопары. Следовательно в такой конструкции для интенсификации теплоотвода не реализовано применение термоэлектрического эффекта.
Технической задачей данной разработки является интенсификация теплообмена путем повышения эффективности оребрения.
Данная техническая задача осуществляется с помощью системы охлаждения, включающей в себя оребренный металлический элемент и дефлектор, соединяющий
вершины ребер с их основанием, выполненный из материала, образующего с материалом оребренного металлического элемента термопару, холодный спай которой образован вершинами ребер и приваренным к ним по линиям контакта дефлектором, а горячий спай образован стенкой оребренного металлического элемента, к которой подводится тепловой поток, являющейся основанием ребер и приваренным к ней дефлектором.
На фиг.1 представлена часть элемента теплообменного аппарата, в котором реализована предлагаемая конструкция.
Система охлаждения состоит из оребренного металлического элемента, представляющего собой стенку 1 с ребрами 2, выполненными за одно целое со стенкой 1 и дефлектор 3, выполненный из материала, образующего с материалом оребренного металлического элемента термопару, холодный спай 4, который образован вершинами ребер и приваренным к ним дефлектором, а горячий спай 5 образован стенкой 1 оребренного металлического элемента, к которой подводится тепловой поток, являющейся основанием ребер и приваренным к ней дефлектором.
При подводе тепла к основанию 1 ребер 2 вследствие разности температур между вершиной и основанием ребра в замкнутой электрической цепи, образованной ребрами 2, их основанием 1 и дефлектором 3 возникает термо-э.д.с. и электрический ток, который приводит к возникновению эффекта Пельтье на вершинах ребер и дополнительному джоулеву тепловыделению в ребрах за счет подводимого к основанию ребер теплового потока. Эффект Пельтье приводит к увеличению температуры вершины ребра (следовательно и к.п.д. ребра), джоулево тепловыделение в теле ребра - к дополнительному теплоотводу от теплопередающей поверхности, т.к. порождается разностью температур между вершиной и основанием ребра, т.е. подводимым к основанию тепловым потоком.
Таким образом, данная система охлаждения за счет интенсификации теплообмена в оребрении обладает высокой эффективностью.