Zastosowanie eliptycznych płaskich rur w wymiennikach ciepła wynika głównie z następujących powodów:
1. Zalety wydajności transferu ciepła
Duży obszar transferu ciepła: W tym samym obszarze przekroju obrzeże transferu ciepła eliptycznej płaskiej rurki jest dłuższa niż w rurce okrągłej, zapewniając większy obszar transferu ciepła i umożliwiając pełniejsze przenoszenie ciepła. Na przykład w wymienniku ciepła z płetwami lampowymi eliptyczne płaskie rurki mogą zwiększyć obszar kontaktu z płetwami i poprawić ogólną wydajność przenoszenia ciepła.
Zwiększone zaburzenia płynu: Obszar przekroju przepływu eliptycznej płaskiej rurki jest stosunkowo niewielki w porównaniu do rurki okrągłej. Gdy natężenie przepływu pozostaje stałe, wzrasta prędkość przepływu płynu wewnątrz rurki, zakłócenia jest wzmocnione, a konwekcyjne przeniesienie ciepła wewnątrz rurki jest wzmocnione. W przypadku płynu na zewnątrz rurki eliptyczna płaska rurka jest w przybliżeniu usprawniona, a rezystancja jest niewielka, gdy płyn jest zamiatany na zewnątrz. Może zwiększyć prędkość przepływu i zwiększyć zewnętrzne przenoszenie ciepła, jednocześnie umożliwiając ten sam odporność na przepływ.
Jednolity rozkład temperatury: Poprzez symulację dynamiki płynów obliczeniowych CFD wiadomo, że prędkość i rozkład temperatury wokół eliptycznej płaskiej rurki są bardziej jednolite, co sprzyja pełnemu przenoszeniu ciepła rurki i może skutecznie zmniejszyć zjawiska lokalnego przegrzania lub niedokładne zjawiska w wymienniku ciepła, poprawiając stabilność i wydajność przenoszenia ciepła.
2. Dobre właściwości mechaniki płynów
Zmniejsz odporność na przepływ: Eliptyczne płaskie rurki mogą zmniejszyć odporność na bok powietrza. Gdy długi kierunek osi rurki eliptycznej jest zgodny z kierunkiem przepływu płynu, punkt separacji porusza się do tyłu w stosunku do rurki okrągłej, a utrata przepływu spowodowana przez ulicę Karman Vortex w strefie separacji jest znacznie zmniejszona. W wymienniku ciepła o tej samej objętości powietrza i objętości wietrznej faktyczny kanał przepływu netto eliptycznej płaskiej rurki ma stosunkowo niższą prędkość wiatru wiatrowego, co może skutecznie zmniejszyć turbulencje po stronie ubezpieczeniowej i dalsze zmniejszenie odporności na wietrznę.
Zmniejszenie ryzyka wibracji: Biorąc na przykład spiralną skręconą eliptyczną płaską rurkę, płyn boczny skorupy płynie w formie spiralnej do przodu, unikając spadku ciśnienia spowodowanego stale zmieniającym się kierunkiem przepływu płynu w tradycyjnych wymiennikach ciepła przegrody i zmniejszając wibracje rur przenoszących ciepło spowodowane przez boczne przenoszenie ciepła.
3. Zalety konstrukcyjne i wykorzystanie przestrzeni
Bardziej kompaktowy układ: Eliptyczne płaskie rurki mogą być ułożone bardziej kompaktowo, umożliwiając umieszczenie większej liczby rur wymiany ciepła w tej samej przestrzeni, dzięki czemu struktura wymiennika ciepła jest bardziej kompaktowa i zwiększając przenoszenie ciepła na jednostkę objętości, skutecznie zmniejszając ogólną objętość i ślad wymiennika ciepła. W niektórych miejscach ograniczonych w miejscach, takich jak statki, małe rośliny chemiczne itp., Ma to wielkie zalety.
Struktura wspierająca: Podczas montażu spiralnej skręconej eliptycznej płaskiej rurki w wymiennik ciepła może polegać na punkcie kontaktu zewnętrznej linii spiralnej w celu wsparcia samodzielnego, bez potrzeby dodatkowego pakietu rur, oszczędzania materiałów i kosztów oraz unikania stref przepływu martwych stref i problemów z skalowaniem spowodowanym wspornikami.
4. Wysokie kompleksowe korzyści ekonomiczne
Zmniejszyć koszty operacyjne: Eliptyczny wymiennik ciepła z płaską rurką ma niską oporność po stronie wiatru, a podczas pracy zużycie energii sprzętu energetycznego, takiego jak wentylatory, jest niskie, co może obniżyć długoterminowe koszty operacyjne. Jednocześnie jego wyższa wydajność przenoszenia ciepła może zmniejszyć zużycie energii wymagane do osiągnięcia takiego samego przenoszenia ciepła.
Zmniejszyć koszty utrzymania: Ze względu na charakterystykę strukturalną eliptycznej płaskiej rurki nie ma martwej strefy po stronie skorupy i ma dobrą wydajność przeciw skalowaniu, która może zmniejszyć częstotliwość i koszt czyszczenia i utrzymania wymiennika ciepła. Ponadto ma wysoką wytrzymałość, a rura podstawowa nie jest łatwo zamrożona i pęknięta zimą, z długim okresem żywotności, co również zmniejsza koszty wymiany i konserwacji sprzętu.
