Ποια είναι η επίδραση του ρυθμού ροής στην απώλεια πίεσης των εναλλάκτη θερμότητας κελύφους και σωλήνα;

1. Η σχέση μεταξύ της κατάστασης ροής ρευστού και της απώλειας πίεσης
Στρωτή ροή και τυρβώδης ροή:
Όταν το ρευστό ρέει με χαμηλό ρυθμό ροής σε έναν εναλλάκτη θερμότητας κελύφους και σωλήνα, μπορεί να είναι σε κατάσταση στρωτής ροής. Στην κατάσταση στρωτής ροής, η ροή του ρευστού είναι σχετικά ομαλή, η αλληλεπίδραση μεταξύ των στρωμάτων του ρευστού είναι μικρή και η απώλεια πίεσης προκαλείται κυρίως από την ιξώδη τριβή του ρευστού.
Καθώς ο ρυθμός ροής αυξάνεται, το ρευστό σταδιακά αλλάζει από στρωτή ροή σε τυρβώδη ροή. Στην τυρβώδη κατάσταση, η ροή του ρευστού είναι πιο περίπλοκη, υπάρχουν ισχυρές δίνες και ανάμειξη και η απώλεια πίεσης αυξάνεται σημαντικά. Αυτό συμβαίνει επειδή στην τυρβώδη κατάσταση, το ρευστό δεν πρέπει μόνο να υπερνικήσει την ιξώδη τριβή, αλλά και να υπερνικήσει την πρόσθετη αντίσταση που προκαλείται από τους στρόβιλους και την ανάμειξη.
2. Η επίδραση του ρυθμού ροής στην απώλεια πίεσης στην πορεία
Αντοχή τριβής:
Η αύξηση του ρυθμού ροής θα οδηγήσει σε αύξηση της αντίστασης τριβής μεταξύ του ρευστού και του εσωτερικού τοιχώματος του σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας και της δομής του κελύφους. Σύμφωνα με τις αρχές της μηχανικής των ρευστών, η αντίσταση τριβής είναι ανάλογη με το τετράγωνο του ρυθμού ροής.
Αυτό σημαίνει ότι όταν ο ρυθμός ροής διπλασιαστεί, η αντίσταση τριβής θα αυξηθεί τέσσερις φορές. Σε έναν εναλλάκτη θερμότητας κελύφους και σωλήνα, η απώλεια πίεσης στην πορεία προκαλείται κυρίως από την αντίσταση τριβής, επομένως η αύξηση του ρυθμού ροής θα αυξήσει σημαντικά την απώλεια πίεσης στην πορεία.
Μήκος και διάμετρος αγωγού:
Το μήκος και η διάμετρος του σωλήνα του εναλλάκτη θερμότητας του κελύφους και του σωλήνα θα επηρεάσουν επίσης τον βαθμό επιρροής του ρυθμού ροής στην απώλεια πίεσης κατά τη διαδρομή. Υπό τις ίδιες άλλες συνθήκες, όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος του σωλήνα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απώλεια πίεσης στη διαδρομή.
Για έναν δεδομένο ρυθμό ροής, όσο μικρότερη είναι η διάμετρος του σωλήνα, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός ροής και η απώλεια πίεσης κατά τη διαδρομή θα αυξηθεί επίσης ανάλογα. Επομένως, όταν σχεδιάζετε έναν εναλλάκτη θερμότητας κελύφους και σωλήνων, είναι απαραίτητο να εξεταστεί διεξοδικά η σχέση μεταξύ του μήκους και της διαμέτρου του σωλήνα και του ρυθμού ροής για να μειωθεί η απώλεια πίεσης στην πορεία.
3. Η επίδραση του ρυθμού ροής στην τοπική απώλεια πίεσης
Εξαρτήματα σωλήνων και βαλβίδες:
Υπάρχουν συνήθως διάφορα εξαρτήματα σωλήνων και βαλβίδες σε εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνων, όπως γωνίες, μπλουζάκια, βαλβίδες κ.λπ. Όταν το ρευστό ρέει μέσα από αυτά τα μέρη, θα συμβεί τοπική απώλεια πίεσης. Η αύξηση του ρυθμού ροής θα αυξήσει την τοπική απώλεια πίεσης, επειδή η ροή του ρευστού σε αυτά τα μέρη σε υψηλούς ρυθμούς ροής είναι πιο τυρβώδης και η απώλεια ενέργειας είναι μεγαλύτερη.
Διαφράγματα και διαφράγματα:
Τα διαφράγματα και τα διαφράγματα είναι συνήθως χρησιμοποιούμενες δομές σε εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνων για την αλλαγή της κατεύθυνσης ροής του ρευστού και τη βελτίωση της απόδοσης μεταφοράς θερμότητας. Ωστόσο, θα συμβεί επίσης τοπική απώλεια πίεσης όταν το υγρό ρέει μέσα από τα διαφράγματα και τα διαφράγματα.
Η αύξηση του ρυθμού ροής θα αυξήσει την κρούση και την τριβή του ρευστού στα διαφράγματα και τα διαφράγματα, αυξάνοντας έτσι την τοπική απώλεια πίεσης. Κατά το σχεδιασμό ενός εναλλάκτη θερμότητας, είναι απαραίτητο να επιλέξετε εύλογα τη μορφή, την απόσταση και τη γωνία των διαφραγμάτων και των διαφραγμάτων για να μειωθεί η τοπική απώλεια πίεσης.
Εάν θέλετε να κατανοήσετε την επίδραση του ρυθμού ροής στην απώλεια πίεσης ενός εναλλάκτη θερμότητας κελύφους και σωλήνα, μπορείτε να συμβουλευτείτε το προσωπικό εξυπηρέτησης πελατών μας, θα σας εξυπηρετήσουμε ολόψυχα 24 ώρες την ημέρα!