Hoe bereik 'n hitteruiler konveksie hitte-oordrag?
Plaathitteruilers gebruik hoofsaaklik konveksie tussen twee koue en warm media om hitte-uitruiling te bewerkstellig, en vloeistof-vloeistofuitruiling is een van die algemeen gebruikte metodes van hitteruilers.
Konveksie hitte-oordrag is een van die mees algemene en fundamentele metodes van hitte-oordrag. Tydens die hitte-oordragproses is die vloeibare medium altyd in kontak met die hitteruilerwand. Daarom word hitte-oordrag verkry deur die voortdurende teenstroomvloei van vloeistowwe. Die hitte word dan uitgeruil deur die temperatuurverskil tussen diehitteruilermuur en die vloeistowwe. Dit is waaroor ons vandag praat: konveksie hitte-oordrag.
Plaathitteruilers bereik doeltreffende konveksie-hitte-uitruiling tussen twee vloeistowwe met verskillende temperature (gewoonlik koue vloeistof en warm vloeistof) in 'n geïsoleerde toestand deur spesiale plaatstruktuurontwerp, gedwonge vloeistofgeleiding en doeltreffende hitte-oordragpad. Die kernbeginsel daarvan kan in drie sleutelskakels afgebreek word: strukturele ontwerp → vloeistofvloei → hitte-oordrag. Die spesifieke implementeringsproses is soos volg:
Die hitte-oordragkapasiteit van 'n plaathitteruiler hang hoofsaaklik af van die spesiale ontwerp van die hitteruilplate. Hierdie strukture bepaal direk die vloeipatroon en hitte-oordragarea van die vloeistof, en is die basis van konvektiewe hitte-oordrag:
Die essensie van konvektiewe hitte-oordrag is die kombinasie van "makro-vloeistofvloei + molekulêre mikro-hitteoordrag". Plaathitteruilers gebruik eksterne krag (pompe, waaiers) om vloeistofvloei te dwing, wat die hitte-oordragproses in twee stappe aandryf:
Aangedryf deur eksterne pompe, gaan die koue en warm vloeistowwe hul onderskeie onafhanklike vloeikanale binne:
Die koue vloeistof betree 'n ander stel vloeikanale vanaf die "koue vloeistofinlaat", wat ook in 'n onstuimige patroon vloei en hitte met die plate uitruil.
As gevolg van die uiters klein gapings tussen die vloeikanale (tipies 2-5 mm), word die vloeistof tydens vloei "gepers", wat die turbulente vloei verder versterk en gelokaliseerde vloeistofstagnasie voorkom wat hitte-oordragdoeltreffendheid kan verminder.
Argitektoniese ontwerp & beplanning cepteur sint occaecat cupidatat proident, in besit geneem van my hele siel, soos hierdie soet oggende van die lente wat ek geniet met my hele...Argitektoniese ontwerp & beplanning cepteur sint occaecat cupidatat proident, in besit geneem van my hele siel, soos hierdie soet oggende van die lente wat ek geniet met my hele Loretpsum sit, do lorectum. adipisicing elit,sed do eiusmod tempor incididunt labore et dolore magna aliqua. dit enim ad minim veniam.
Die kern van konvektiewe hitte-oordrag is "hitte-oordrag van warm vloeistof na koue vloeistof". Die plaat dien as 'n isolasie- en hitte-oordragmedium en speel 'n sleutelrol in hitte-oordrag. Dit word in drie stappe voltooi:
Eerstens: Termiese vloeistof → Plaat (Konveksie hitte-oordrag)
Wanneer die warm vloeistof onstuimig vloei, bots die hoë-temperatuurmolekules hewig teen die oppervlak van die plaat, en dra hitte na die plaat oor deur "konveksie" (op hierdie tydstip neem die temperatuur van die kant van die plaat naaste aan die warm vloeistof toe).
Tweede keer: binne-in die plaat (hittegeleiding)
Die plate is gemaak van metaal (met 'n hoë termiese geleidingsvermoë, soos vlekvrye staal (ongeveer 16W/(m・K) en titaniumlegering (ongeveer 17W/(m・K))). Hitte word vinnig oorgedra vanaf die hoë-temperatuurkant (warm vloeistofkant) na die lae-deur-bewegingskant van die vloeistofkant (koldevloeistofkant) (molekulêre vloeistofkant)."
Derde keer: Plaat → Koue vloeistof (konveksie hitte-oordrag):
Die lae-temperatuur kant van die plaat maak kontak met die koue vloeistof, en deur die botsing van molekules van die koue vloeistof in die turbulente vloei, word die hitte weer deur "konveksie" na die koue vloeistof oorgedra (op hierdie tydstip neem die temperatuur van die koue vloeistof toe en die temperatuur van die warm vloeistof daal).
Benewens die kernbeginsels, die volgende ontwerpbesonderhede van die plaathitteruilerverskaf ook waarborge vir konvektiewe hitte-oordrag: Afneembare struktuur: handhaaf netheid.
Tipies, omdat die twee media wat gebruik word verskillend is, is hul vloeidinamika binne die toerusting ook verskillend, wat kan lei tot beduidende verskille in konvektiewe hitte-oordrag. Konvektiewe hitte-oordrag word oor die algemeen in twee situasies verdeel. Een is natuurlike konveksie hitte-oordrag, wat die vloei hitte-oordrag is wat gegenereer word deur die verskillende temperature en digthede van twee media deur die muur. Die tweede is gedwonge konveksie hitte-oordrag, wat die vloei hitte-oordrag is wat gegenereer word deur eksterne gedwonge kragte (soos pompe, waaiers en ander toerusting).In die geval van gedwonge konveksie, sal die vloeitempo van die vloeistof self hoër wees as die vloeitempo in die natuurlike toestand, en die doeltreffendheid van konvektiewe hitte-oordrag sal ook hoog wees. Byvoorbeeld, die hitte-oordragkoëffisiënt van lug in natuurlike vloei is slegs 5~25W/(m2. graad ), maar wanneer gedwonge vloei uitgevoer word, verhoog die hitte-oordragkoëffisiënt van lug tot 10~100W(m2. graad ).
Daar is baie faktore wat die hitte-oordragdoeltreffendheid van die medium beïnvloed, soos die fisiese eienskappe van die vloeibare medium self: digtheid, spesifieke hittekapasiteit, termiese geleidingsvermoë, ens., sowel as die ontwerp van die hitte-uitruiltoerusting self: die grootte van die hitte-uitruilplaat, die vorm van die plaat, ens., en die vloeimetode van die medium in die toerusting, wat alles die werklike hitte-oordragdoeltreffendheid van konveksie sal beïnvloed.