Ulepszony transfer ciepła
Wymienniki ciepła zostały początkowo opracowane z myślą o wykorzystaniu gładkich (lub gładkich) powierzchni wymiany ciepła. Ulepszona wymiany ciepła ma specjalną geometrię powierzchni, która zapewnia wyższą wydajność cieplną na jednostkę powierzchni bazowej niż gładka powierzchnia.
Cele
Ta wyższa wydajność cieplna na jednostkę powierzchni bazowej A może być wykorzystana do osiągnięcia jednego z trzech poniższych celów:
- Redukcja rozmiaru: Jeśli współczynnik wymiany ciepła (Q) jest utrzymywany na stałym poziomie, długość wymiennika ciepła może zostać zmniejszona. Zapewni to mniejszy wymiennik ciepła.
- Zwiększony współczynnik wymiany ciepła: Można to wykorzystać na dwa sposoby:
- Zmniejszona różnica temperatur podczas jazdy (ΔTm): Jeżeli Q i całkowita długość rury (L) są utrzymywane na stałym poziomie, ΔTm może zostać zmniejszona. Zapewnia to zwiększoną wydajność procesu termodynamicznego i daje oszczędności w kosztach operacyjnych.
- Zwiększona szybkość wymiany ciepła: Utrzymując L na stałym poziomie, zwiększone UA/L spowoduje zwiększenie szybkości wymiany ciepła dla stałych temperatur na wlocie płynu.
Ten wzrost wydajności wymiany ciepła na jednostkę objętości odbywa się kosztem wzrostu spadku ciśnienia w wymienniku ciepła. Ten spadek ciśnienia może być znaczny, więc poprawa wymiany ciepła jest często ograniczona dostępną mocą pompowania.
Stosowanie
Temat „ulepszonej” wymiany ciepła stał się z biegiem czasu znacznie ważniejszy dla przemysłu. Stosowanie stosunkowo skomplikowanych geometrii było początkowo ograniczone procesem produkcyjnym. Jednak nowe metody produkcji umożliwiają obecnie wytwarzanie wielu złożonych geometrii powierzchni. Niektóre ulepszone powierzchnie (np. rurki wrzące i skraplające) są teraz w czwartej generacji. Niemal wszystkie wymienniki ciepła stosowane w klimatyzacyjnym i motoryzacyjnym mają „udoskonaloną” geometrię. Dalsze postępy obserwuje się w przemyśle elektronicznym, procesowym i energetycznym.
- Webb, RL i Kim, NH. 2005. Principles of Enhanced Heat Transfer , wyd. 2, Taylor & Francis, Nowy Jork, 785 stron plus referencyjna płyta CD, ISBN 1-59169-014-5 .
- The Journal of Enhanced Heat Transfer . To czasopismo wydawane przez Begell House publikuje artykuły naukowe na ten temat.
Linki zewnętrzne