Радиатор - Radiator

эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью от добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Радиатор»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Март 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Радиатор водяно-воздушного конвективного охлаждения из алюминия от автомобиля 21 века.

Радиаторы находятся теплообменники используется для передачи термальная энергия из одной среды в другую с целью охлаждения и нагрева. Большинство радиаторов предназначены для работы в легковые автомобили, здания, и электроника.^{[нужна цитата ]}

Радиатор всегда является источником тепла для окружающей среды, хотя это может быть как для обогрев в этой среде, или для охлаждения жидкости, или охлаждающая жидкость поставлено на него, как на автомобильную охлаждение двигателя. Несмотря на название, большинство радиаторов отводят большую часть тепла через конвекция вместо того тепловое излучение.^{[нужна цитата ]}

История

Римский гипокауст является ранним примером радиатора для отопления помещений. Франц Сан Галли, а Уроженец Пруссии русский бизнесмен, живущий в Санкт-Петербург, приписывают изобретение радиатора отопления около 1855 года,^[1][2] получив патент на радиатор в 1857 году,^[3] но американец Джозеф Насон разработал примитивный радиатор в 1841 году.^[4] и получил ряд патентов США на водяное и паровое отопление.^[4]

Радиация и конвекция

Теплопередача от радиатора происходит всеми обычными механизмами: тепловое излучение, конвекция в поток воздуха или жидкости, и проводимость в воздух или жидкость. Радиатор может даже передавать тепло изменение фазы, например, сушка носков. На практике термин «радиатор» относится к любому из ряда устройств, в которых жидкость циркулирует через открытые трубы (часто с ребрами или другими средствами увеличения площади поверхности). Период, термин "конвектор «относится к классу устройств, в которых источник тепла не подвергается прямому воздействию.

Чтобы увеличить площадь поверхности, доступную для теплообмена с окружающей средой, радиатор будет иметь несколько ребер, контактирующих с трубкой, по которой проходит жидкость, прокачиваемая через радиатор. Воздух (или другая внешняя жидкость), контактирующий с ребрами, отводит тепло. Если поток воздуха затруднен из-за грязи или повреждения ребер, эта часть радиатора неэффективна для передачи тепла.

Обогрев

Панельный конвекторный радиатор, типичный для стандартной системы центрального отопления в Великобритании.

Радиаторы обычно используются для обогрева зданий на европейском континенте. В радиационном система центрального отопления, горячая вода или иногда пар вырабатывается в центральном котле и циркулирует насосами через радиаторы внутри здания, где это тепло передается в окружающую среду.

Охлаждение двигателя

Моторный отсек автомобиля с радиатором спереди

Автомобильные радиаторы с двойной решеткой из трубок: слева решетки в шахматном порядке, справа - параллельные.

Радиаторы используются для охлаждения двигатель внутреннего сгорания, в основном в автомобилях, но также и в самолетах с поршневыми двигателями, железнодорожные локомотивы, мотоциклы, стационарные электростанции и другие места, где тепловые двигатели используются. Типичный североамериканский трансформатор электроэнергии, будь то на подстанции или на опоре, использует охлаждающие жидкости, такие как полихлорированный бифенил масло для отвода избыточного тепла в окружающую среду.^{[нужна цитата ]}

Для охлаждения теплового двигателя охлаждающая жидкость проходит через Блок двигателя, где он поглощает тепло от двигателя. Затем горячий хладагент подается во входной бачок радиатора (расположенный либо сверху радиатора, либо вдоль одной стороны), из которого он распределяется по сердцевине радиатора по трубкам в другой бачок на противоположном конце радиатора. . По мере того, как хладагент проходит через радиаторные трубки к противоположному резервуару, он передает большую часть своего тепла трубкам, которые, в свою очередь, передают тепло охлаждающей жидкости. плавники которые помещаются между каждым рядом трубок. Затем ребра отдают тепло в окружающий воздух. Ребра используются для значительного увеличения поверхности контакта трубок с воздухом, тем самым повышая эффективность обмена. Охлажденная охлаждающая жидкость возвращается в двигатель, и цикл повторяется. Обычно радиатор не снижает температуру охлаждающей жидкости до температуры окружающего воздуха, но он все еще достаточно охлаждается, чтобы не допустить перегрева двигателя.^{[нужна цитата ]}

Эта охлаждающая жидкость обычно на водной основе с добавлением гликоли для предотвращения замерзания и других добавок для ограничения коррозия, эрозия и кавитация. Однако охлаждающая жидкость также может быть маслом. Первые использованные двигатели термосифоны циркулировать охлаждающую жидкость; однако сегодня все двигатели, кроме самых маленьких, используют насосы.^{[нужна цитата ]}

До 80-х годов прошлого века сердечники радиаторов часто изготавливались из медь (для ласт) и латунь (для труб, коллекторов и боковых панелей, а резервуары также могут быть изготовлены из латунь или из пластик, часто полиамид ). Начиная с 1970-х годов, использование алюминий увеличилась, что в конечном итоге заняло подавляющее большинство применений в автомобильных радиаторах. Основными стимулами для алюминия являются уменьшенный вес и стоимость.^{[нужна цитата ]}

Поскольку воздух имеет более низкий теплоемкость и плотность чем жидкие охлаждающие жидкости, достаточно большой объемный расход (относительно охлаждающей жидкости) необходимо продуть через сердцевину радиатора для улавливания тепла охлаждающей жидкости. Радиаторы часто имеют один или несколько поклонники которые продувают воздух через радиатор. Для экономии энергии, потребляемой вентиляторами в транспортных средствах, радиаторы часто находятся за решеткой в ​​передней части автомобиля. Набегающим потоком воздуха может подавать часть или весь необходимый поток охлаждающего воздуха, когда температура охлаждающей жидкости остается ниже максимальной расчетной температуры системы, а вентилятор остается отключенным.^{[нужна цитата ]}

Электроника и компьютеры

Пассивный радиатор на материнской плате

По мере того как электронные устройства становятся меньше, проблема рассеивания отходящее тепло становится сложнее. Крошечные радиаторы, известные как радиаторы используются для передачи тепла от электронных компонентов в поток охлаждающего воздуха. Радиаторы не используют воду, а отводят тепло от источника. В высокопроизводительных радиаторах есть медь, чтобы лучше проводить. Тепло передается воздуху путем теплопроводности и конвекции; относительно небольшая часть тепла передается излучением из-за низкой температуры полупроводниковых устройств по сравнению с окружающей их средой.

Космический корабль

Радиаторы входят в состав некоторых космических кораблей. Эти радиаторы работают, излучая тепловую энергию в виде света (обычно инфракрасного, учитывая температуры, при которых космический корабль пытается работать), потому что в космическом вакууме ни конвекция, ни проводимость не могут передавать тепло. На Международная космическая станция, их можно ясно увидеть в виде больших белых панелей, прикрепленных к главная ферма. Их можно встретить как на пилотируемых, так и на беспилотных аппаратах.^[5]

использованная литература