Tubos elípticos com nadadeiras

Tubos elípticos com nadadeiras

Um tubo elíptico com nadadeira é um elemento de trocador de calor que consiste em um tubo base, um tubo elíptico e uma nadadeira externa.Tubos ovais redondos com barbatanas, tubos planos elípticos em espiral, tubos ovais com barbatanas em forma de H, etc. Os tubos elípticos com barbatanas são valorizados devido ao seu desempenho superior em comparação com os tubos com barbatanas redondas,que têm sido amplamente utilizados em campos industriais como o etileno e a refinação de petróleoOs tubos elípticos com nadadeiras são utilizados como elementos de troca de calor de alta eficiência em equipamentos de troca de calor.o que faz com que o equipamento de troca de calor tende a ser compactoA Comissão propõe, por um lado, a introdução de um sistema de gestão dos custos de produção e, por outro lado, a introdução de um sistema de gestão dos custos de produção e de produção.

Breve introdução

Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia e da indústria, os equipamentos de trocadores de calor tendem a ser compactos, leves, eficientes e miniaturizados,mas o trocador de calor geral não pode satisfazer os requisitos acimaPor isso, o trocador de calor de barbatana de tubo é favorecido pelos estudiosos como um trocador de calor de alta eficiência.O trocador de calor de barbatana de tubo tem sido amplamente utilizado na refrigeração, ar condicionado e outros campos industriais, o elemento central é o feixe de tubos dentro do trocador de calor,para melhorar o desempenho de transferência de calor na superfície do tubo de base, a barbatana é uma maneira muito eficaz de fortalecer a transferência de calor, e em comparação com o tubo simples, o tubo com barbatanas tem as vantagens de estrutura compacta, selecção de material flexível e razoável (a selecção de material do tubo de base e da barbatanas pode ser diferente),e elevada eficiência de transferência de calor.

Tipos de tubos com barbatanas

De acordo com as diferentes posições de instalação das barbatanas, existem dois tipos de tubos de barbatanas: tubo de barbatanas interno e tubo de barbatanas externo, entre os quais o tubo de barbatanas externo é mais comumente utilizado.De acordo com a disposição diferente das barbatanas, existem dois tipos de tubos com barbatanas: tubos com barbatanas longitudinais e tubos com barbatanas transversais.Tubos de barbatanas ovaisOs trocadores de calor de tubos redondos ocupam um papel dominante no mercado, mas um grande número de ensaios mostram que, em comparação com os tubos redondos, os trocadores de calor de tubos redondos são mais eficientes.a área de retorno e a área para o vento do tubo elíptico são muito menores, que reduz eficazmente a resistência ao fluxo e o consumo de energia no lado do ar, e quando o número de feixes de tubos é o mesmo,o tubo elíptico e o tubo plano são mais compactos do que o tubo redondo, e o volume do trocador de calor é menor, o que reduz o custo.A pesquisa e o desenvolvimento de trocadores de calor elípticos de tubo-fin tem atraído cada vez mais a atenção dos estudiosos.

Estado de investigação dos tubos elípticos com barbatanas

Foram estudadas experimentalmente as propriedades exotérmicas e de resistência de dez tipos de feixes de tubos elípticos retangulares com barbatanas.A análise de regressão linear e o teste de significância de nível F foram utilizados para analisar os dados experimentais., e foi obtida a fórmula de correlação entre a liberação de calor no lado do ar e o desempenho de resistência do feixe elíptico retangular de tubos de barbatanas.Determinaram-se os espaçamentos óptimos transversais e longitudinais dos tubos correspondentes ao volume mínimo e à área mínima para o vento dos feixes de tubos elípticos retangulares com nadadeiras.Os dados experimentais foram analisados para obter a interação entre o número de linhas de tubos, o espaçamento entre tubos horizontais e longitudinais e o coeficiente de atrito.Estudou o efeito do espaçamento das barbatanas de tubos elípticos com diferentes proporções dos eixos longo e curto da elipse (a/b) sobre a liberação de calor, e estudou a liberação de calor de um tubo elíptico retangular com quatro buracos de spoiler no gás que atravessa.Uma fórmula simples que pode ser usada como base para cálculos de engenharia é derivadaTu Shan et al.Utilizou o método de temperatura de parede constante em estado estacionário para estudar as características de transferência de calor e resistência de três refrigeradores de ar de tubo elíptico com nadadeiras e um refrigerador de ar de tubo circular com nadadeirasAtravés do estudo e análise das experiências, foi obtida a fórmula de correlação de Nu e Re em diferentes condições de trabalho dos dois tubos com barbatanas.Os resultados também mostram que quando a velocidade do fluxo do lado do vento é igual, o coeficiente de transferência de calor do tubo elíptico é cerca de 3 a 7 vezes superior ao do tubo redondo e quando o coeficiente de transferência de calor é igual,a queda de pressão do tubo elíptico com barbatanas é inferior à do tubo redondo com barbatanas, e o trocador de calor de tubo elíptico com nadadeira requer menos consumo de energia e superfície de troca de calor.Chen Yaping testou as características de transferência de calor e resistência ao fluxo do trocador de calor elíptico de tubos de aço laminados de folha de alumínio com nadadeirasOs dados dos ensaios mostram que, com o aumento da velocidade do vento no lado do tubo de barbatanas, a queda de pressão aumenta gradualmente.e a queda de pressão da peça de ensaio do tubo de 4 linhas é significativamente maior do que a do tubo de 3 linhas, de modo que o aumento do número de linhas de tubos enfraquece a transferência de calor do tubo com barbatanas.Os resultados dos ensaios mostram que o tubo elíptico de aço laminado de folha de alumínio fabricado por um processo único tem uma boa transferência de calor, desempenho de resistência e resistência estrutural suficiente, por isso tem uma ampla perspectiva de aplicação.Estudou experimentalmente a transferência de calor e o desempenho de resistência dos radiadores de tubo com nadadeiras com espaçamento desigual das nadadeiras na disposição dos garfos do feixe do tuboO radiador elíptico de tubo de tubo de aço utilizado no experimento tem duas fileiras de tubos no trocador de calor.e a disposição do espaçamento das barbatanas da segunda fila é maior que a da primeira fila para reduzir a resistência do ar fora da segunda fila e aumentar a troca de calor.

Características dos tubos elípticos com barbatanas

(1) Em comparação com o tubo redondo com nadadeira, o tubo elíptico com nadadeira é mais fácil de conseguir uma disposição compacta, de modo que o volume total de todo o trocador de calor é reduzido,Reduzindo assim o espaço do piso.

(2) Devido às características de forma do tubo elíptico com nadadeira, a resistência do lado do ar é pequena e o coeficiente de transferência de calor entre os fluidos aumenta,e a resistência térmica no tubo é pequena, o que aumenta a transferência de calor do fluido no tubo.

(3) A área de troca de calor do tubo elíptico com nadadeira é maior do que a do tubo redondo com a mesma área de secção transversal.porque a periferia de transferência de calor do tubo elíptico é relativamente longa sob a mesma área da secção transversal.

(4) Os tubos com barbatanas ovais mais utilizados são as barbatanas de aço retangulares, que possuem uma elevada resistência, e o tubo de base não deve congelar e rachar no inverno, e tem uma longa vida útil.

(5) Dado que o tubo elíptico com nadadeira pode ser organizado de forma mais compacta, a influência do tubo da fila da frente sobre a fila traseira é relativamente grande.e a resistência de saída do tubo pode ser reduzida aumentando o espaçamento das barbatanas do tubo traseiro, mas o número de linhas de tubos não deve ser muito grande.

Método de cálculo para a eficiência do tubo elíptico com barbatanas

O tubo elíptico com barbatanas é constituído por um tubo de base, um tubo elíptico e uma barbatanas externas.Tubos planos elípticos em espiralOs tubos elípticos são valorizados devido ao seu desempenho superior em comparação com os tubos redondos.que têm sido amplamente utilizados em campos industriais como o etileno e a refinação de petróleo.

Ao calcular a eficiência da barbatana do trocador de calor tubo-barbatana elíptico, as pessoas muitas vezes convertem o tubo elíptico com barbatana equivalente ao tubo de barbatana redonda,e calcular e analisá-lo de acordo com o tubo de barbatana redondaExistem duas maneiras de selecionar o tubo redondo equivalente, uma é fazer a área da secção transversal do tubo redondo equivalente igual à área da secção transversal do tubo elíptico,e o outro é fazer a circunferência do tubo redondo equivalente igual à circunferência do tubo elíptico.

Eiro Oyaka substituiu as barbatanas elípticas por barbatanas retangulares com tubos elípticos com a mesma área e excentricidade do tubo de base,e o cálculo teórico da eficiência da barbatana foi realizadoHuang Suyi et al. obtiveram a eficiência das barbatanas em diferentes raios de curvatura fora do tubo, de acordo com a fórmula para o cálculo da eficiência da barbatanha redonda externa do tubo redondo,e, em seguida, analisou e calculou a barbatana retangular do tubo elíptico pelo método da média da áreaZhang Chunyu et al. usaram o método de análise numérica de diferença finita,e aplicou a tecnologia de processamento de atualização de temperatura para calcular a eficiência da barbatana do tubo elíptico retangular sob diferentes buracos de turbulênciaComparado com o método de simplificação de barbatanas retangulares com elípticas equivalentes,Os resultados mostram que a eficiência das barbatanas é maior usando a elipse equivalente para simplificar as barbatanas retangularesMin Jingchun et al. verificaram que o método do ventilador pode ser utilizado para calcular a eficiência das barbatanas de tubos elípticos.Calculou-se a eficiência da asa do trocador de calor de tubos elípticos de asa reta com uma faixa de relação de eixo longo curto de 1~5 em diferentes condições de trabalho, e os resultados calculados foram comparados com o método da circunferência igual e o método da área igual comumente utilizado na engenharia,e foi obtida a variação regular da diferença entre o método do ventilador e o método da circunferência igual e o método da área igualAo mesmo tempo, obtém-se que, quando os garfos elípticos de tubos com nadadeiras são dispostos, o desvio do método da circunferência igual é muito menor do que o do método da área igual.Quando os tubos elípticos com barbatanas estão dispostos em uma fila, os desvios do método da circunferência igual e do método da área igual são aproximadamente iguais.

Perspectivas

Os tubos elípticos com nadadeiras são utilizados como elementos de intercâmbio de calor de alta eficiência em equipamentos de intercâmbio de calor.o que faz com que o equipamento de troca de calor tende a ser compactoA Comissão propõe, por um lado, a introdução de um sistema de gestão dos custos de produção e, por outro lado, a introdução de um sistema de gestão dos custos de produção e de produção.

(1) Os tubos elípticos com barbatanas apresentam muitas vantagens, mas são menos investigados do que os da universidade.

(2) A eficiência das barbatanas desempenha um papel fundamental no cálculo da transferência de calor.Mas basicamente todos eles são baseados no método equivalente, que tem alguns desvios, e estes desvios devem ser corrigidos ao orientar o projecto real.É necessário estudar mais sistematicamente no futuro.

(3) A investigação sobre as características internas e externas dos tubos elípticos com nadadeiras e a lei do intercâmbio de calor tem sido muito abrangente,e estudiosos no país e no exterior fizeram muitas análises teóricasNo entanto, existem relativamente poucos estudos sobre tubos de barbatanas planas, em especial no interior e no exterior.campos de temperatura e velocidade de tubos de barbatanas planasEmbora a resistência do lado do ar do tubo plano com nadadeira seja relativamente pequena e o coeficiente de troca de calor seja elevado, a sua resistência interna ao fluido é relativamente grande.e a carga do refrigerante é relativamente pequena, que limita a aplicação de tubos planos com barbatanas no trocador de calor..