In che modo il tubo alettato ottiene un trasferimento di calore efficiente?
In uno scambiatore di calore composto da normali tubi di acciaio (tubi lisci), in molti casi, il coefficiente di scambio termico del fluido all'esterno del tubo e del fluido all'interno del tubo alla parete del tubo è diverso. Il cosiddetto coefficiente di scambio termico si riferisce alla quantità di scambio termico per unità di superficie di scambio termico e alla differenza di temperatura unitaria (la differenza di temperatura tra il fluido e la parete) e rappresenta la capacità di scambio termico tra il fluido e la parete. Ad esempio: Il coefficiente di scambio termico quando l'acqua condensa sulla parete è: 10000-20000w/(m2. ℃) Quando l'acqua bolle sulla parete, il coefficiente di scambio termico è: 5000----10000---- quando il l'acqua scorre attraverso la parete Il coefficiente di scambio termico è circa: 2000----10000---- Il coefficiente di scambio termico quando l'aria o i fumi attraversano la parete è: 20----80---- Lo scambio termico coefficiente quando l'aria è naturalmente convettiva è solo: 5----10----
Si può notare che la differenza di capacità di scambio termico tra il fluido e la parete è molto diversa. Quindi, immagina una situazione reale di scambio termico: l'interno del tubo è pieno di acqua che scorre e il suo coefficiente di scambio termico è 5000 (----), mentre l'esterno del tubo è tutto gas di scarico e il suo coefficiente di scambio termico è solo 50 (-- --), la differenza tra i due è 100 volte. Quando il calore viene trasferito dall'interno del tubo all'esterno del tubo, o dall'esterno del tubo all'interno del tubo, da dove viene il"collo di bottiglia" oppure"resistenza massima" del processo di trasferimento di calore si verificano? Naturalmente, è il lato dei fumi all'esterno del tubo, perché il lato dei fumi ha il coefficiente di scambio termico più basso, cioè la capacità di scambio termico è la più bassa, il che limita l'aumento del trasferimento di calore.
Come possiamo aumentare il trasferimento di calore del tubo tondo? Uno dei metodi più efficaci consiste nell'utilizzare una superficie espansa sulla superficie esterna del tubo, cioè lato fumi, cioè per realizzare un tubo alettato. Supponendo che l'effettiva area di scambio termico del tubo alettato sia parecchie volte la superficie esterna del tubo liscio originale, sebbene il coefficiente di scambio termico dei fumi sia ancora molto basso, l'effetto di scambio termico si riflette sulla superficie esterna del tubo liscio sarà notevolmente aumentato, in modo che l'intero processo di trasferimento del calore sia migliorato e, a condizione di un certo trasferimento di calore totale, il consumo di metallo dell'apparecchiatura sia ridotto e l'economia sia migliorata.
