lämmönsiirtopintoja

Lämmönsiirtopintoja ovat pinnat, joiden kautta lämpö siirtyy nesteen, kaasun tai kiinteän aineen välillä. Ne ovat keskeisiä komponentteja lämmönvaihtimissa, jäähdyttimissä ja ilmanvaihtojärjestelmissä. Lämpö siirtyy näiden pintojen kautta konduktiolla kiinteässä aineessa, konvektiona nesteen tai kaasun virtausten mukana sekä säteilynä.

Erilaisia lämmönsiirtopintoja ovat litteät levyt ja putkien pintarakenteet sekä finnit (finnit), joita käytetään pinta-alan kasvattamiseen. Finnit lisäävät virtausalaa ja voivat lisätä turbulenssia, jolloin konvektiivinen lämmönsiirto tehostuu. Pintamateriaalit ja pinnan karheus vaikuttavat sekä lämpöjohtuvuuteen että virtausvastukseen. Suunnittelussa pyritään optimoimaan pinta-ala, virtausnopeus ja painehäviö sekä minimoimaan likaantumisen vaikutukset (fouling). Pinnoitteet ja pintakäsittelyt voivat parantaa korroosion kestävyyttä ja vähentää likaantumista.

Lämmönsiirtopintojen suorituskyky mitataan ja arvioidaan lämmönsiirto-ominaisuuksien mukaan. Keskeinen ilmiö on kokonaislämmönsiirtokerroin U, joka yhdistää materiaalin ja virtaavien aineiden ominaisuudet. Materiaalit vaihtelevat kuparista ja alumiiniseoksista teräksiin, ja pinnoitteet voivat parantaa kestävyyttä sekä helpottaa puhdistusta. Käytännössä lämmönsiirtopintoja suunnitellaan sovelluksiin kuten rakennusten lämmitys ja jäähdytys, teolliset lämpövaihtimet, öljy- ja kaasuteollisuus sekä elektroniikkajäähdytys.