Интенсификация теплообмена и повышение эффективности теплообменников

Интенсификация процессов теплообмена в технологических аппаратах в ряде случаев может быть осуществлена за счёт применения пульсирующих потоков жидкости. Как показали опыты, коэффициент теплоотдачи может быть увеличен на 30 %. Необходимым условием для повышения теплоотдачи при пульсирующем режиме являются большие амплитуды пульсации.

Следует отметить, что при турбулентном пульсирующем течении жидкости существует область режимных параметров, в которой мощность на прокачку жидкости оказывается ниже, чем при стационарном потоке. Применение реверсивно-пульсирующих потоков жидкости не только повышает коэффициенты теплоотдачи, но также препятствует образованию твёрдых отложений на стенках труб, так как пульсация потока жидкости способствует возникновению кавитационных пузырей в объёме жидкости, которая механически разрушает отложения и снижает их связь с металлическими поверхностями.

Реверсивно-пульсирующие потоки жидкости способствуют увеличению как пульсационных скоростей, так и градиента скорости у стенки, который, приобретая переменное по величине и направлению значение, изменяет распределение температур по сечению трубы.

фотография кожухотрубчатого теплообменника

При пульсации в относительно длинных трубах, длина которых сопоставима с длиной акустической волны, и в режиме резонанса формируются стоячие волны в пучностях, в которых увеличивается амплитуда пульсации расхода, что влияет на коэффициент теплоотдачи и увеличивает его по сравнению со стационарным потоком в несколько раз.

А.И. Балам

Категории статей

  • Рубрик нет

Аналитика и решения

Задать вопрос

* - поля обязательные для заполнения