Jaký je vliv průtoku na tlakovou ztrátu plášťových a trubkových výměníků tepla?

1. Vztah mezi stavem proudění tekutiny a tlakovou ztrátou
Laminární proudění a turbulentní proudění:
Když tekutina proudí nízkou průtokovou rychlostí v plášťovém a trubkovém tepelném výměníku, může být ve stavu laminárního proudění. Ve stavu laminárního proudění je proudění tekutiny relativně hladké, interakce mezi vrstvami tekutiny je malá a tlaková ztráta je způsobena především viskózním třením tekutiny.
Se zvyšujícím se průtokem se tekutina postupně mění z laminárního proudění na turbulentní proudění. V turbulentním stavu je proudění tekutiny složitější, dochází k silným vírům a promíchávání a výrazně se zvyšuje tlaková ztráta. Je to proto, že v turbulentním stavu musí tekutina nejen překonat viskózní tření, ale také překonat dodatečný odpor způsobený víry a mícháním.
2. Vliv průtoku na tlakovou ztrátu na cestě
Odolnost proti tření:
Zvýšení průtoku povede ke zvýšení třecího odporu mezi tekutinou a vnitřní stěnou teplosměnné trubky a skořepinovou konstrukcí. Podle principů mechaniky tekutin je třecí odpor úměrný druhé mocnině průtoku.
To znamená, že když se průtok zdvojnásobí, třecí odpor se zvýší čtyřikrát. V trubkovém výměníku tepla je tlaková ztráta na cestě způsobena hlavně třecím odporem, takže zvýšení průtoku výrazně zvýší tlakovou ztrátu na cestě.
Délka a průměr potrubí:
Délka a průměr potrubí plášťového a trubkového výměníku tepla také ovlivní míru vlivu průtoku na tlakovou ztrátu na cestě. Za stejných podmínek platí, že čím delší je délka potrubí, tím větší je tlaková ztráta na cestě.
Pro daný průtok platí, že čím menší je průměr potrubí, tím vyšší je průtok a odpovídajícím způsobem se také zvýší tlaková ztráta na cestě. Proto je při návrhu plášťového a trubkového výměníku nutné komplexně zvážit vztah mezi délkou a průměrem potrubí a průtokem, aby se snížila tlaková ztráta na cestě.
3. Vliv průtoku na místní tlakovou ztrátu
Potrubní armatury a ventily:
V plášťových a trubkových výměnících tepla jsou obvykle různé potrubní armatury a ventily, jako jsou kolena, T-kusy, ventily atd. Když tekutina protéká těmito částmi, dojde k místní ztrátě tlaku. Zvýšení průtoku zvýší místní tlakovou ztrátu, protože proudění tekutiny v těchto částech při vysokých průtokech je turbulentnější a energetické ztráty jsou větší.
Přepážky a přepážky:
Přepážky a přepážky jsou běžně používané konstrukce v plášťových a trubkových výměnících tepla pro změnu směru proudění tekutiny a zlepšení účinnosti přenosu tepla. K místní tlakové ztrátě však také dojde, když tekutina proudí přes přepážky a přepážky.
Zvýšení průtoku zvýší dopad a tření tekutiny na přepážkách a přepážkách, čímž se zvýší místní tlaková ztráta. Při návrhu tepelného výměníku je nutné rozumně zvolit tvar, rozteč a úhel přepážek a přepážek pro snížení lokální tlakové ztráty.
Chcete-li porozumět vlivu průtoku na tlakovou ztrátu trubkového výměníku tepla, můžete se poradit s našimi pracovníky zákaznického servisu, budeme vám sloužit z celého srdce 24 hodin denně!