Πώς ο σωλήνας με πτερύγια επιτυγχάνει αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας;

Σε έναν εναλλάκτη θερμότητας που αποτελείται από συνηθισμένους χαλύβδινους σωλήνες (λείοι σωλήνες), σε πολλές περιπτώσεις, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας του ρευστού έξω από τον σωλήνα και του ρευστού μέσα στον σωλήνα στο τοίχωμα του σωλήνα είναι διαφορετικός. Ο λεγόμενος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας αναφέρεται στην ποσότητα μεταφοράς θερμότητας ανά μονάδα περιοχής μεταφοράς θερμότητας και μονάδας διαφοράς θερμοκρασίας (η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ρευστού και του τοιχώματος) και αντιπροσωπεύει την ικανότητα μεταφοράς θερμότητας μεταξύ του ρευστού και του τοίχου. Για παράδειγμα: Ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας όταν το νερό συμπυκνώνεται στον τοίχο είναι: 10000-20000w/(m2. ℃) Όταν το νερό βράζει στον τοίχο, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας είναι: 5000 ---- 10000 ---- όταν το νερό ρέει μέσω του τοίχου Ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας είναι περίπου: 2000 ---- 10000 ---- Ο συντελεστής ανταλλαγής θερμότητας όταν ρέει αέρας ή καυσαέρια μέσω του τοίχου είναι: 20 ---- 80 ---- Η ανταλλαγή θερμότητας ο συντελεστής όταν ο αέρας είναι φυσικά μεταφερόμενος είναι μόνο: 5 ---- 10 ----

Μπορεί να φανεί ότι η διαφορά στην ικανότητα ανταλλαγής θερμότητας μεταξύ του ρευστού και του τοίχου είναι πολύ διαφορετική. Στη συνέχεια, φανταστείτε μια πραγματική κατάσταση ανταλλαγής θερμότητας: το εσωτερικό του σωλήνα είναι γεμάτο με ρέον νερό και ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας είναι 5000 (----), ενώ το εξωτερικό του σωλήνα είναι όλα καυσαέρια και ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας είναι μόνο 50 (--), η διαφορά μεταξύ των δύο είναι 100 φορές. Όταν η θερμότητα μεταφέρεται από το εσωτερικό του σωλήνα προς το εξωτερικό του σωλήνα ή από το εξωτερικό του σωλήνα προς το εσωτερικό του σωλήνα, πού συμβαίνει το" συμφόρηση" ή" μέγιστη αντίσταση" προκύψει η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας; Φυσικά, είναι η πλευρά των καυσαερίων έξω από τον σωλήνα, επειδή η πλευρά των καυσαερίων έχει τον χαμηλότερο συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, δηλαδή η ικανότητα μεταφοράς θερμότητας είναι η χαμηλότερη, πράγμα που περιορίζει την αύξηση της μεταφοράς θερμότητας.

Πώς μπορούμε να αυξήσουμε τη μεταφορά θερμότητας του στρογγυλού σωλήνα; Μία από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους είναι η χρήση μιας διογκωμένης επιφάνειας στην εξωτερική επιφάνεια του σωλήνα, δηλαδή στην πλευρά των καυσαερίων, δηλαδή η κατασκευή ενός σωλήνα με πτερύγια. Υποθέτοντας ότι η πραγματική περιοχή μεταφοράς θερμότητας του σωλήνα με πτερύγια είναι αρκετές φορές η εξωτερική επιφάνεια του αρχικού λείου σωλήνα, αν και ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας των καυσαερίων είναι ακόμα πολύ χαμηλός, η επίδραση μεταφοράς θερμότητας αντανακλάται στην εξωτερική επιφάνεια του λείου σωλήνα θα αυξηθεί πολύ, έτσι ώστε να βελτιωθεί ολόκληρη Η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας και υπό την προϋπόθεση μιας ορισμένης συνολικής μεταφοράς θερμότητας, η κατανάλωση μετάλλου του εξοπλισμού μειώνεται και η οικονομία βελτιώνεται.