سلام! من تأمین کننده لوله های LL هستم ، و امروز می خواهم شما را از طریق چگونگی محاسبه ناحیه انتقال حرارت یک لوله LL - که می خواهم قدم بزنم. این امر بسیار مهم است اگر وارد سیستم های تبادل گرما شوید ، به شما کمک می کند تا بفهمید که چگونه لوله شما می تواند گرما را منتقل کند.
درک اصول اولیه لوله های LL -
قبل از اینکه به محاسبات بپردازیم ، بیایید به سرعت در مورد لوله های فنلاندی که هستند صحبت کنیم. این لوله ها دارای یک طراحی باله منحصر به فرد هستند که روند انتقال حرارت را تقویت می کند. در مقایسه با لوله های معمولی ، باله ها سطح سطح موجود برای تبادل گرما را افزایش می دهد و آنها را کارآمدتر می کند. شما همچنین ممکن است به انواع دیگر لوله های فنلاندی علاقه مند باشیدHH - لوله فنلاندیباL - لوله فنلاندیوتلوله فنری طولیبشر هر نوع مزایای خاص خود را دارد و برای برنامه های مختلف مناسب است.
اجزای منطقه انتقال حرارت
ناحیه انتقال حرارت یک لوله LL - از دو قسمت اصلی تشکیل شده است: مساحت لوله پایه و مساحت باله ها.
ناحیه لوله پایه
لوله پایه قسمت اصلی لوله فنلاندی است. برای محاسبه سطح آن ، ما از فرمول برای سطح جانبی یک سیلندر استفاده می کنیم. فرمول (a_ {پایه} = \ pi dl) است ، جایی که (d) قطر بیرونی لوله پایه و (l) طول لوله است.
بیایید بگوییم که ما یک لوله پایه با قطر بیرونی (D = 50) میلی متر (یا (0.05) متر) و طول (L = 2) متر داریم. با استفاده از فرمول ، ما دریافت می کنیم (a_ {base} = \ pi \ times0.05 \ times2 \ تقریبا 0.314) (m^{2}).
منطقه باله ها
محاسبه مساحت باله ها کمی پیچیده تر است. ابتدا باید ابعاد باله ها ، مانند ارتفاع باله ((ساعت)) ، ضخامت باله ((t)) و تعداد باله در طول واحد ((n)) را بدانیم.
مساحت یک باله واحد را می توان به عنوان مجموع دو قسمت طرف و منطقه بالا تقریب داد. قسمت جانبی باله (2 \ برابر ساعت \ بار l) (از آنجا که دو طرف وجود دارد) ، و قسمت بالای آن (t \ times l) است. بنابراین ، مساحت یک باله واحد (a_ {fin} = 2hl + tl = (2h + t) l).
تعداد کل باله های موجود در لوله (n = nl) است. بنابراین ، کل باله (a_ {fins} = n \ times a_ {fin} = nl \ times (2h + t) l = nl^{2} (2H + t)).
بیایید فرض کنیم که باله هایی با ارتفاع (H = 10) میلی متر ((0.01) متر) ، ضخامت (T = 1) میلی متر ((0.001) متر) و تعداد باله در هر متر (200 نفر) باله در متر و طول لوله (L = 2) متر داریم.
ابتدا مساحت یک باله واحد را محاسبه کنید: (a_ {fin} = (2 \ times0.01 + 0.001) \ times2 = (0.02 + 0.001) \ times2 = 0.042) (m^{2}).
تعداد کل باله ها (n = nl = 200 \ times2 = 400) باله.
منطقه باله کل (a_ {fins} = 400 \ times0.042 = 16.8) (m^{2}).
منطقه انتقال حرارت کل
کل منطقه انتقال حرارت (A_ {کل}) لوله LL - Finned مجموع مساحت لوله پایه و مساحت باله ها ، یعنی ، (A_ {Total} = A_ {Base}+A_ {Fins}) است.
با استفاده از مقادیری که در بالا محاسبه کردیم ، (A_ {کل} = 0.314+16.8 = 17.114) (M^{2}).
عوامل مؤثر بر محاسبه منطقه انتقال حرارت
عوامل مختلفی وجود دارد که می تواند بر صحت محاسبه منطقه انتقال حرارت ما تأثیر بگذارد.
بازده باله
در واقعیت ، باله ها گرما را به همان اندازه که در محاسبه ساده ما فرض می کنیم ، منتقل نمی کنند. راندمان باله این واقعیت را در نظر می گیرد که درجه حرارت در امتداد باله از پایه به نوک کاهش می یابد. یک عامل راندمان باله ((\ eta)) برای تنظیم محاسبه ناحیه باله استفاده می شود. منطقه باله تنظیم شده (A_ {باله - تنظیم شده} = \ eta \ Times a_ {fins}).
لوله - به - پیوند باله
کیفیت پیوند بین لوله پایه و باله ها نیز بر انتقال حرارت تأثیر می گذارد. پیوند ضعیف می تواند منطقه انتقال حرارت مؤثر را کاهش دهد. اگر پیوند کامل نباشد ، ممکن است برخی از ناحیه باله به طور مؤثر در فرآیند انتقال حرارت نقش نداشته باشند.
رسوب
با گذشت زمان ، رسوب می تواند روی سطح لوله فنلاندی رخ دهد. رسوب تجمع خاک ، مقیاس یا سایر رسوبات موجود در سطح لوله است. این باعث کاهش سطح انتقال حرارت مؤثر می شود. برای پاسخگویی به رسوب ، یک عامل رسوب ((R_F)) گاهی اوقات در طراحی مبدل حرارتی استفاده می شود.
اهمیت محاسبه دقیق منطقه انتقال حرارت
محاسبه دقیق منطقه انتقال حرارت به دلایل مختلف بسیار مهم است.
طراحی سیستم
در طراحی مبدل حرارتی ، منطقه انتقال حرارت اندازه و عملکرد مبدل را تعیین می کند. اگر منطقه محاسبه شده خیلی کوچک باشد ، مبدل حرارتی ممکن است نتواند مقدار مورد نیاز گرما را منتقل کند. از طرف دیگر ، اگر منطقه خیلی بزرگ باشد ، می تواند منجر به افزایش هزینه ها و ردپای بدنی بزرگتر شود.
کارایی انرژی
محاسبه صحیح منطقه انتقال حرارت به بهینه سازی بهره وری انرژی سیستم تبادل گرما کمک می کند. با اطمینان از اینکه لوله می تواند گرما را به طور موثر منتقل کند ، می توانیم مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی را کاهش دهیم.
پایان
محاسبه ناحیه انتقال حرارت از یک لوله LL - شامل در نظر گرفتن مساحت لوله پایه و مساحت باله ها است. اگرچه محاسبات اساسی مبتنی بر فرمولهای هندسی ساده است ، عواملی مانند راندمان باله ، پیوند لوله به - باله و رسوب باید نتیجه ای دقیق تر در نظر گرفته شود.
اگر در بازار لوله های با کیفیت بالا LL هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد محاسبات انتقال حرارت نیاز دارید ، احساس راحتی کنید تا به ما دسترسی پیدا کنید. ما در اینجا هستیم تا در مورد تمام نیازهای لوله خود به شما کمک کنیم و اطمینان حاصل کنیم که از راه حل های تبادل حرارتی کارآمدترین استفاده می کنید.
منابع
- Incropera ، FP ، & DeWitt ، DP (2002). اصول گرما و انتقال انبوه. جان ویلی و پسران.
- هولمن ، JP (2010). انتقال حرارت مک گرا - هیل.