纏繞管式換熱器的流體流動特性是高效換熱性能的關(guān)鍵因素之一,這種換熱器的設(shè)計使得流體在通過時形成復(fù)雜的流動模式,包括速度漩渦和二次流,這些流動模式有助于增強流體的湍流程度,提高換熱效率。在纏繞管式換熱器中,流體的流動特性受到管束導(dǎo)程和殼程流速等參數(shù)的影響。減小纏繞管束的導(dǎo)程可以提高殼程流體的湍流程度,增強流體的均勻性,減少溫度死區(qū),從而提高換熱效率。同時,提高殼程流速可以增強換熱,但會增加殼程壓降。
纏繞管式換熱器的流體流動特性還表現(xiàn)在其對流體的沖刷作用,這種沖刷作用有助于減薄邊界層,降低傳熱熱阻,從而提高傳熱效率。此外,纏繞管式換熱器的設(shè)計允許流體在管壁附近形成巨大的沖刷作用,這有助于提高換熱效率并減少因流場不均勻而對管束產(chǎn)生的破壞性應(yīng)力。
在不同的操作條件下,纏繞管式換熱器的流體流動特性也會有所不同。例如,當管徑、層間距和軸向間距發(fā)生變化時,會對努賽爾數(shù)、場協(xié)同數(shù)、損失率和綜合換熱性能評價因子產(chǎn)生影響。研究表明,當管徑為6 mm、層間距為3.5 mm、軸向間距為14 mm時,綜合換熱性能評價因子達到最大值。
纏繞管式換熱器的流體流動特性還與其結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān),例如,換熱管的纏繞方式、管徑大小、纏繞角度等因素都會影響流體的流動模式和流速分布。這些因素共同作用,使得纏繞管式換熱器在處理多種介質(zhì)、在小溫差下傳遞較大熱量以及在高壓操作條件下具有優(yōu)勢。
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