19.08.2016, 15:37:31
Войти Зарегистрироваться
Авторизация на сайте

Ваш логин:

Ваш пароль:

Забыли пароль?

Навигация
Новости
Поход в Холодный Яр

Если вы ищете, чем заняться в выходные, любите походы и природу Украины, то вероятно вам понравится поход. Поход в Холодный Яр, если точнее. Холодный

Увлекательный тур пешком по Карпатам

Украина самая большая страна Европы с неплохой инфраструктурой и разнообразием ландшафта. Здесь действительно есть, что посмотреть, от памятников славянской старины до изумительных природных красот.

Бизнес план кредитного потребительского
Финансовый рынок нашей страны довольно развит, что в общем-то характерно для государств всего мира с развитыми или развивающимися экономики. Но потребности в финансовых услугах все равно, в значительной

Бизнес онлайн от сбербанка
Услуга Сбербанк бизнес онлайн от Сбербанка России – это новая, уникальная и, несомненно удобная возможность для предпринимателей и юридических лиц управлять своими счетами в банке, а также проводить необходимые

Архив новостей
Реклама
Календарь событий
Right Left

Ламинарное і турбулентний плин

режими Течії

Одним з найважливіших параметрів, які впливають на теплопередачу, є опір тепловому потоку через різні шари, що розділяють 2 рідини.

Рушійною силою теплопередачі є різниця температури між гарячими і холодним теплоносіями. Чим більше різниця, тим вище швидкість, з якою тепло буде передаватися між середовищами. Інженер-проектувальник при розрахунку оптимізує температурний напір на кожному з етапів, щоб максимізувати загальну швидкість теплового потоку.

Сумарний опір тепловому потоку утворюється 5 шарами наступним чином:

  1. Внутрішній «прикордонний шар», формується протікає всередині трубок рідиною і знаходиться в безпосередньому контакті з теплообмінної поверхнею.
  2. Обростання (забруднення) - шар, що утворюється в результаті осадження твердих / напівтвердих частинок на внутрішній поверхні трубок (може як бути присутнім, так і немає).
  3. Товщина стінки і матеріал внутрішніх трубок буде визначати термічний опір через самі трубки.
  4. Обростання (забруднення) - шар, що утворюється в результаті осадження твердих / напівтвердих частинок на зовнішній поверхні трубок (може як бути присутнім, так і немає).
  5. Зовнішній «прикордонний шар» формується протікає в міжтрубномупросторі рідиною і безпосередньо омиває внутрішні трубки теплообмінника.

Значення [2] і [4], зазвичай, надаються клієнтом на основі досвіду роботи з конкретними середовищами, а інженер-проектувальник підбирає розміри, товщини і матеріали труб відповідно до поставленим завданням.

Опір тепловому потоку [1] і [5] (коефіцієнти тепловіддачі) сильно залежать від природи рідин, а також, у вирішальній мірі, від геометрії поверхонь теплообміну з якими вони контактують. Важливо відзначити, що на кінцеве значення впливає прикордонний шар, тому що це зона, де рідина фактично контактує з поверхнею теплообміну.

прикордонний Шар

Якщо в'язка рідина протікає через внутрішні трубки з малою швидкістю, то процес змішування не відбуватиметься, і передача тепла від більш нагрітої до менш нагрітої середовищі буде здійсняться тільки за рахунок теплопровідності і / або конвекції.

Якщо збільшувати швидкість течії рідини всередині трубок, то вона в кінцевому рахунку досягне такої швидкості, при який почнуться утворюватися турбулентні вихори і прикордонний шар буде зриватися зі стінок, змішуючись з ядром потоку рідини.

Швидкість при якій це відбувається залежить від багатьох факторів: в'язкості рідини, шорсткості стінки труб, форми, розміру труб і т. Д. Для кількісної оцінки турбулентності (або її відсутності) на практиці, інженери-розраховувачі використовують безрозмірний критерій подібності, званий числом Рейнольдса, який визначається наступним чином:

Для кількісної оцінки турбулентності (або її відсутності) на практиці, інженери-розраховувачі використовують безрозмірний критерій подібності, званий числом Рейнольдса, який визначається наступним чином:

де:

  • D = гідравлічний діаметр труби (м)
  • G = масова швидкість рідини (м / с)
  • μ = кінематичний коефіцієнт в'язкості рідини (м2 / с)

ламинарное Перебіг

Експериментально встановлено, що при числах Рейнольдса менше ніж 2000, не відбувається відривання потоку від стінки труб, такий перебіг називається ламінарним. У цьому випадку фізичні властивості рідини надають визначальне значення на теплопередачу, що є неефективним.

У цьому випадку фізичні властивості рідини надають визначальне значення на теплопередачу, що є неефективним

Синя лінія на графіку ілюструє поведінку рідини в гладких трубах, а червона - в трубах із спіральною накаткой. Як видно з графіка, при числах Рейнольдса до 2000 не спостерігається помітного ефекту від використання труб зі спірально накаткой, замість гладких труб.

Перехідний Режим Течії

При значеннях числа Рейнольдса від 2000 до 10000 ми маємо неоднозначну область, яка називається перехідною зоною, де турбулентний плин може як виникати, так і затухати в залежності від безлічі непередбачуваних факторів. Оскільки протягом в цій зоні важко визначити, то інженери-проектувальники намагаються піти від розрахунків теплообмінних апаратів в даних режимах.

Як ми бачимо з графіка, труби із спіральною накаткой показують свою високу ефективність при числах Рейнольдса перевищують 2000, але все ще нижче рівня 10000, необхідного для турбулентного течії в гладкою трубі.

турбулентний Перебіг

При числах Рейнольдса більше 10000 відбувається інтенсивний відрив потоку від стінок труб, що призводить до сильного перемішування прикордонного шару з ядром потоку. Цей режим течії називається турбулентним і є найбільш ефективною областю роботи трубчастих теплообмінників.

Цей режим течії називається турбулентним і є найбільш ефективною областю роботи трубчастих теплообмінників

Представлений графік показує, що труби із спіральною накаткой істотно збільшують інтенсивність теплообміну при числах Рейнольдса понад 10000 в порівнянні з еквівалентними гладкими трубками, де протягом перебуває ще в перехідній зоні.

Інші різні методи по створенню турбулентного течії при низьких числах Рейнольдса не мають широкого застосування, тому що мають істотний недолік: втрати тиску зростають швидше, ніж зменшується опір прикордонного шару. Також деякі рідини не можуть працювати зі вставками з-за сильної в'язкості або наявності великих часток в потоці.

Найбільш ефективний метод інтенсифікації потоку, який не має описаних вище недоліків, це деформація трубок шляхом утворення спіральних поглиблень або виступів на них. Дослідження показали, що при правильному виборі глибини, кута і ширини заглиблень, турбулентний потік створюється при числах Рейнольдса нижче 10000.

При значеннях числа Рейнольдса вище 10000, деформовані трубки із спіральною накаткой також привносять додаткову турбулентність в потік, тим самим збільшуючи інтенсивність теплообміну, а значить зменшуючи потрібну поверхню теплообміну, отже, вартість теплообмінника.

Саме тому ми виробляємо трубчасті теплообмінники зі спіральною накаткой.

Завантажити брошуру компанії

Для отримання більш докладної інформації зв'яжіться з нами