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有哪些方法可以提高换热器的性能

有哪些方法可以提高换热器的性能

2021-11-16 17:17

增加湍流脉动的速度和程度可以改变流动状态。例如,管壳式换热器壳程和管程的分流是增加工艺长度、增加流速和扰动的措施之一。当湍流发生时,提高管内流速对强化传热有显著效果,但注意的是,换热器提高流速也受到各种因素的限制。在实际使用设计中,选择流体或流量来输送机械允许的流量,并权衡各种因素。

有哪些方法可以提高换热器的性能

一种通过狭缝或圆形窄喷嘴将流体直接喷到固体表面上进行加热或冷却的方法。由于流体直接冲击固壁面,边界层薄,流动时间短,因此对流换热系数显著增加。当液体射流撞击加热面时,如果热流密度较高,将是两相射流撞击传热,会产生沸腾。实验表明,这可以提高沸腾传热系数,延缓燃尽点,显著提高临界热流密度。

安装各种类型的插件,如金属螺旋环、电线、圆盘构件、扭铁、机翼等。,管外或管内可增强扰动,破坏流动边界层并增加传热。例如,换热器由薄金属条扭曲的扭曲铁扰流器插入管道后,流体会形成强烈的涡流,以增强传热。如果插入时能与管壁紧密接触,仍能起到翅片的作用,扩大传热面。大量实验研究表明,添加插入物可以显著增强强制对流传热,但也会造成流动阻力大、通道易堵塞、结垢等操作问题。使用嵌件时,应遵循管道的整个过程,以保持整个过程中的强化传热。此外,换热器在选择嵌件形式时,应减小阻力,增强传热。

换热器旋转流的离心力会使流体循环两次,从而增强传热。上面提到的一些嵌件,如扭铁、金属螺旋线等。,除了自身的特性之外,还会产生旋流。一些产生旋转流动的特殊部件或装置,在一定压力下,涡流发生器使流体沿切线方向进入管道并剧烈旋转。研究表明,涡流增强的雷诺数与传热程度有关。在一定热源温度下,换热器对流换热系数随re的增加而增加,达到一定值后减小。在应用中,当对流换热系数时,实际Re值应控制在临界Re值附近,以充分利用旋流效应。除了流体的旋转,还有传热面的旋转。当换热器管道绕不同轴线旋转时,剪应力、离心力、浮力和重力引起的二次循环可以促进传热的增强。


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