خواص سیال نقش مهمی در تعیین عملکرد لوله های فنر طولی اصلی دارند. به عنوان تأمین کننده لوله های فنی طولی نخست ، درک این رابطه برای ارائه بهترین راه حل ها برای مشتریان ضروری است. در این وبلاگ ، روش های مختلفی را که ویژگی های سیال بر عملکرد این لوله های فنلاندی تأثیر می گذارد ، بررسی خواهیم کرد.
1 ویسکوزیته
ویسکوزیته اندازه گیری مقاومت سیال در برابر جریان است. در زمینه لوله های فنر طولی اصلی ، مایعات ویسکوزیته بالا می توانند به طور قابل توجهی بر انتقال حرارت و افت فشار تأثیر بگذارند.
هنگامی که یک مایع ویسکوزیته زیاد از طریق لوله های فنر جریان می یابد ، سرعت جریان در نزدیکی دیواره لوله نسبتاً کم است. این یک لایه مرزی ضخیم است که به عنوان یک مقاومت حرارتی عمل می کند. انتقال حرارت به طور عمده از طریق هدایت در این لایه مرزی اتفاق می افتد ، و از آنجا که هدایت حرارتی اکثر مایعات نسبتاً کم است ، ضریب انتقال حرارت کلی کاهش می یابد. به عنوان مثال ، در برنامه هایی که از روغنهای سنگین به عنوان مایع کار استفاده می شود ، ویسکوزیته زیاد می تواند منجر به کاهش راندمان انتقال حرارت لوله های فنر طولی اصلی شود.
از طرف دیگر ، ویسکوزیته بالا نیز افت فشار در لوله ها را افزایش می دهد. از آنجا که این مایع مقاومت بیشتری در برابر جریان دارد ، انرژی بیشتری برای پمپ کردن آن از طریق سیستم لوله فنر لازم است. این می تواند منجر به هزینه های عملیاتی بالاتر برای کاربران شود. برای کاهش این مسائل ، طرح های باله می توانند بهینه شوند. به عنوان مثال ، استفاده از زمین های باله بزرگتر یا طول باله کوتاه تر می تواند به کاهش فشار کاهش یابد در حالی که هنوز هم سطح معقول انتقال حرارت را حفظ می کند.
2. تراکم
چگالی یک سیال هم بر انتقال حرارت و هم بر خصوصیات جریان در لوله های فنر طولی اصلی تأثیر می گذارد. مایعات چگالی بالاتر به طور کلی از ظرفیت حمل گرمای بیشتری برخوردار هستند. این بدان معنی است که برای یک سرعت جریان جرم معین ، یک مایع متراکم می تواند گرمای بیشتری را در مقایسه با یک ماده متراکم کمتر منتقل کند.
از نظر جریان ، چگالی بر تعداد رینولدز تأثیر می گذارد ، که یک مقدار بدون بعد است که برای پیش بینی الگوهای جریان (لایه یا آشفتگی) استفاده می شود. مایع چگالی بالاتر به احتمال زیاد تعداد رینولدز بالاتری دارد ، با فرض اینکه فاکتورهای دیگری مانند سرعت و ویسکوزیته ثابت باشند. جریان آشفته به طور کلی برای انتقال حرارت مطلوب تر است زیرا باعث تقویت مخلوط مایعات می شود و ضخامت لایه مرزی را کاهش می دهد.
با این حال ، در برخی موارد ، مایعات چگالی بالا نیز می توانند مشکلاتی ایجاد کنند. به عنوان مثال ، اگر مایع خیلی متراکم باشد ، ممکن است منجر به رسوب یا رسوب در لوله های فنلاندی شود. این می تواند با گذشت زمان راندمان انتقال حرارت را کاهش داده و نیازهای نگهداری را افزایش دهد. به عنوان یک تامین کننده لوله های طولی اصلی ، باید هنگام توصیه مواد مناسب لوله و هندسه های باله ، چگالی مایعات را در نظر بگیریم.
3. هدایت حرارتی
هدایت حرارتی یک خاصیت کلیدی است که به طور مستقیم بر عملکرد انتقال حرارت لوله های فنر طولی اصلی تأثیر می گذارد. مایعات با هدایت حرارتی بالا می توانند گرما را با کارآمدتر منتقل کنند.
هنگامی که یک مایع با هدایت حرارتی بالا از طریق لوله های فنر جریان می یابد ، گرما را می توان به سرعت از دیواره لوله تا بخش عمده مایع انجام داد. این منجر به ضریب انتقال حرارت بالاتر و عملکرد کلی بهتر سیستم لوله فنلاندی می شود. به عنوان مثال ، آب نسبت به بسیاری از مایعات متداول دیگر دارای هدایت حرارتی نسبتاً بالایی است و آن را به یک انتخاب عالی برای کاربردهای انتقال حرارت تبدیل می کند.
در مقابل ، مایعات با هدایت حرارتی کم ، مانند برخی از گازها ، برای انتقال حرارت چالش هایی ایجاد می کنند. در چنین مواردی ، باله های موجود در لوله ها از اهمیت بیشتری برخوردار می شوند. باله ها سطح سطح موجود برای انتقال حرارت را افزایش می دهد و جبران هدایت حرارتی کم مایعات را جبران می کند. ما انواع مختلفی از لوله های فنلاندی را ارائه می دهیم ، مانندلوله تیتانیوم جوش داده شده لیزر، که می تواند در برنامه های کاربردی شامل مایعات با هدایت حرارتی مختلف استفاده شود. ماده تیتانیوم از مقاومت در برابر خوردگی خوبی برخوردار است و می تواند عملکرد انتقال حرارت را در هنگام ترکیب با یک طراحی باله مناسب تقویت کند.
4 گرمای خاص
گرمای خاص یک مایع مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای یک توده واحد مایعات در یک درجه سانتیگراد است. مایعات با گرمای خاص می توانند مقدار زیادی گرما را با تغییر کمی در دما جذب یا آزاد کنند.
در سیستم های لوله ای با طول طولی اصلی ، مایعات با گرمای خاص برای کاربردهای انتقال حرارت مفید هستند. به عنوان مثال ، در یک فرآیند گرمایش یا سرمایش ، یک مایع با گرمای خاص می تواند انرژی گرمای بیشتری را در هر واحد جرم حمل کند و سرعت جریان جرم مورد نیاز برای دستیابی به سرعت انتقال حرارت معین را کاهش می دهد. این می تواند منجر به صرفه جویی در مصرف انرژی و طراحی سیستم جمع و جور تر شود.
از طرف دیگر ، مایعات با گرمای خاص ممکن است برای رسیدن به همان سطح انتقال حرارت به سرعت جریان بالاتری نیاز داشته باشند. این می تواند افت فشار و نیازهای پمپاژ را افزایش دهد. به عنوان یک تأمین کننده ، ما باید هنگام طراحی و توصیه سیستم های لوله ای فنلاندی ، گرمای خاص مایعات را در نظر بگیریم.
5. تغییر فاز
بسیاری از کاربردهای صنعتی که شامل لوله های فنر طولی اصلی هستند با مایعاتی که دچار تغییرات فاز می شوند ، مانند جوش یا تراکم. فرآیندهای تغییر فاز تأثیر قابل توجهی در عملکرد انتقال حرارت دارند.
در حین جوش ، تشکیل حباب های بخار در دیواره لوله باعث افزایش انتقال حرارت می شود. حباب ها لایه مرزی را مختل می کنند و مخلوط می شوند و منجر به ضریب انتقال حرارت بالا می شوند. با این حال ، برای اطمینان از جدا شدن حباب مناسب و جلوگیری از خشک شدن ، باید طراحی لوله های فنلاندی با دقت در نظر گرفته شود. اگر باله ها خیلی نزدیک فاصله داشته باشند ، ممکن است حباب ها به دام بیفتند و باعث کاهش راندمان انتقال حرارت می شوند.
در تراکم ، فیلم مایع تشکیل شده بر روی سطح لوله به عنوان یک مقاومت حرارتی عمل می کند. ضخامت این فیلم مایع می تواند تحت تأثیر طراحی باله باشد. به عنوان مثال ، استفاده از باله ها با روکش آبگریز می تواند چسبندگی فیلم مایع را کاهش دهد و به آن اجازه می دهد راحت تر تخلیه شود و انتقال حرارت تراکم را بهبود بخشد. ما انواع مختلفی از لوله های فنلاندی را ارائه می دهیم ، مانندLL - لوله فنلاندیوتح - لوله مالی، که می تواند برای برنامه های فاز بهینه شود.
پایان
خواص سیال تأثیر عمیقی بر عملکرد لوله های فنر طولی اصلی دارد. ویسکوزیته ، چگالی ، هدایت حرارتی ، گرمای خاص و تغییر فاز همه نقش های مهمی در تعیین راندمان انتقال حرارت ، افت فشار و قابلیت اطمینان کلی سیستم های لوله فنلاندی دارند. ما به عنوان تأمین کننده لوله های فنی طولی نخست ، ما متعهد هستیم که بهترین راه حل ها را به مشتریان خود ارائه دهیم. با درک خصوصیات سیال در کاربردهای آنها ، می توانیم مناسب ترین مواد لوله ، هندسه باله و فرآیندهای تولید را توصیه کنیم.
اگر به دنبال لوله های با کیفیت بالا با کیفیت بالا برای برنامه های مربوط به سیال خاص خود هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای یک بحث دقیق با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما از نزدیک با شما همکاری خواهند کرد تا اطمینان حاصل کنند که از راه حل های لوله ای با فیزنه شده کارآمدترین و هزینه استفاده می کنید.
منابع
- Incropera ، FP ، & DeWitt ، DP (2002). اصول گرما و انتقال انبوه. جان ویلی و پسران.
- Kakaç ، S. ، & Liu ، H. (2002). مبدلهای حرارتی: انتخاب ، رتبه و طراحی حرارتی. مطبوعات CRC.
- Bergman ، TL ، Lavine ، AS ، Incropera ، FP ، & DeWitt ، DP (2011). مقدمه انتقال حرارت. جان ویلی و پسران.