Elliptik kanatlı tüpler

Elips kanatlı boru, bir taban borusu, eliptik bir boru ve dış kanatlı bir ısı değiştiricisidir.oval yuvarlak yüzgeçli tüpler, spiral eliptik düz borular, oval H şekilli kanatlı borular vb.Etilen ve petrol rafinerliği gibi endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılanElipsik kanatlı borular, ısı değişim cihazlarında yüksek verimli ısı değişim elemanları olarak kullanılır.Bu yüzden ısı değişim cihazları kompakt olma eğilimindedir., hafif, verimli ve minyatürleştirilmiştir.

Kısa giriş

Bilim ve teknolojinin ve sanayinin gelişimiyle birlikte, ısı değiştiricisi ekipmanları kompakt, hafif, verimli ve minyatür hale gelmiştir.ama genel ısı değiştiricisi yukarıdaki gereklilikleri karşılayamazBu nedenle, tüp kanatlı ısı değiştiricisi yüksek verimli bir ısı değiştiricisi olarak bilim adamları tarafından tercih edilir.Tüp kanatlı ısı değiştiricisi soğutmada yaygın olarak kullanılmıştır, klima ve diğer endüstriyel alanlarda, çekirdek unsuru ısı değiştiricinin içindeki boru kümesi,Temel tüp yüzeyinde ısı transferi performansını iyileştirmek için kanat ısı transferi güçlendirmek için çok etkili bir yoldur, ve düz boruya kıyasla, kanatlı borunun kompakt yapısı, esnek ve makul bir malzeme seçimi avantajları vardır (temel borunun ve kanatlı borunun malzeme seçimi farklı olabilir),ve yüksek ısı transferi verimliliği.

Pençeli tüplerin türleri

Farklı kanat montaj pozisyonlarına göre, iki tür kanat tüpü vardır: iç kanat tüpü ve dış kanat tüpü, bunların arasında dış kanat tüpü daha yaygın olarak kullanılır.Farklı yüzgeç düzenine göre, iki tür kanatlı boru vardır: uzun kanatlı borular ve çapraz kanatlı borular.oval kanatlı tüplerYuvarlak kanatlı boru ısı değiştiricisi piyasada baskın bir rol oynamaktadır, ancak çok sayıda test, yuvarlak kanatlı boruya kıyasla,Elliptik tüpün geri dönüş alanı ve rüzgar alanı çok daha küçüktür., hava tarafında akış direncini ve enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltır ve boru kümeleri sayısı aynı olduğunda,eliptik tüp ve düz tüp yuvarlak tüpten daha kompakt, ve ısı değiştiricisinin hacmi daha küçüktür, bu da maliyeti azaltır.Elliptik tüp kanatlı ısı değiştiricilerinin araştırılması ve geliştirilmesi, bilim adamlarının giderek daha fazla dikkatini çekmiştir..

Eliptik kanatlı tüplerin araştırma durumu

On çeşit eliptik dikdörtgen kanatlı tüp kümelerinin egzozotermik ve direnç özellikleri deneysel olarak incelendi.Deneysel verileri analiz etmek için doğrusal regresyon analizi ve F seviyesinde anlam testleri kullanıldı., ve elliptik dikdörtgen kanatlı boru kümesinin hava tarafındaki ısı salınımı ve direnç performansı arasındaki korelasyon formülü elde edildi.En az hacim ve elliptik dikdörtgen kanatlı boru kümelerinin en az rüzgar alanına karşılık gelen en uygun çapraz ve boyutsal boru mesafesi belirlendi.Deneysel veriler, boru satırlarının sayısı, yatay ve boylam borular arasındaki mesafe ve sürtünme katsayısı arasındaki etkileşimi elde etmek için analiz edildi.Ellipsin uzun ve kısa eksenlerinin (a/b) farklı oranları ile eliptik tüp yüzgeç aralarının ısı salınımı üzerindeki etkisini inceledi, ve geçiş gazında dört spoiler deliği olan dikdörtgen bir kanat eliptik tüpün ısı salınımını inceledi.Mühendislik hesaplamalarının temeli olarak kullanılabilecek basit bir formül elde edilirTu Shan ve diğerleri.Üç eliptik kanatlı tüp hava soğutucu ve bir dairesel kanatlı tüp hava soğutucusunun ısı transferi ve direnç özelliklerini incelemek için sabit durum sabit duvar sıcaklığı yöntemi kullanıldı.Deneylerin incelenmesi ve analizi ile, iki kanatlı tüpün farklı çalışma koşullarında Nu ve Re'nin korelasyon formülü elde edildi.Sonuçlar aynı zamanda rüzgar tarafındaki akış hızının eşit olduğu zaman, eliptik kanatlı tüpün ısı transferi katsayısı yuvarlak kanatlı tüpünkinden yaklaşık 3 ~ 7 kat daha fazladır ve ısı transferi katsayısı eşit olduğunda,eliptik kanatlı tüpün basınç düşüşü yuvarlak kanatlı tüpünkinden daha düşüktür., ve eliptik kanatlı tüp ısı değiştiricisi daha az enerji tüketimine ve ısı değişimi yüzeyine ihtiyaç duyar.Chen Yaping, yontulmuş levha eliptik alüminyum kanatlı çelik boru ısı değiştiricisinin ısı aktarımı ve akış direnci özelliklerini test ettiTest verileri, kanatlı borunun kenarındaki rüzgar hızının artmasıyla birlikte basınç düşüşünün kademeli olarak arttığını göstermektedir.ve 4 satırlı tüp test parçasının basınç düşüşü 3 satırlı tüpünkinden önemli ölçüde daha büyüktür., bu nedenle boru satırlarının sayısındaki artış, kanatlı borunun ısı aktarımını zayıflatır.Test sonuçları, benzersiz bir işlemle üretilen yontulmuş levha eliptik alüminyum kanatlı çelik borunun iyi bir ısı aktarımı olduğunu göstermektedir, direnç performansı ve yeterli yapısal dayanıklılık, bu nedenle geniş bir uygulama perspektifi vardır.Deneysel olarak tüp kümesi çatallarının düzenlenmesinde eşit olmayan kanat aralığı olan kanatlı boru radyatörlerinin ısı aktarımı ve direnç performansını inceledi.Deneyde kullanılan çelik boru çelik kanat eliptik boru radyatörü, ısı değiştiricisinde iki sıra boruya sahiptir.ve ikinci satırdaki yüzgeç aralarının düzenlenmesi, ikinci satır dışındaki hava direncini azaltmak ve ısı değişimini arttırmak için ilk satırdakinden daha büyüktür..

Eliptik kanatlı tüplerin özellikleri

(1) Yuvarlak tüp kanatlı tüple karşılaştırıldığında, eliptik kanatlı tüpün kompakt bir düzen elde edilmesi daha kolaydır, böylece tüm ısı değiştiricinin toplam hacmi azaltılır.böylece zemin alanını azaltır.

(2) Eliptik kanatlı tüpün şekil özellikleri nedeniyle, hava taraf direnci küçüktür ve sıvılar arasındaki ısı aktarım katsayısı artar.ve tüpün termal direnci küçüktür., bu da tüpteki sıvının ısı aktarımını arttırır.

(3) Elipsik kanatlı tüpün ısı değişim alanı, aynı çapraz kesim alanına sahip yuvarlak tüpünkinden daha büyüktür.çünkü eliptik tüpün ısı transferi çevresinin aynı kesit alanı altında nispeten uzun olması.

(4) En yaygın olarak oval kanatlı borularda kullanılan, yüksek dayanıklılığa sahip dikdörtgen çelik kanatlardır ve taban borusu kışın donmamalı ve çatlamamalıdır ve uzun bir hizmet ömrüne sahiptir.

(5) Eliptik kanatlı tüpün daha kompakt bir şekilde yerleştirilmesi nedeniyle, ön sıra tüpünün arka sıra üzerindeki etkisi nispeten büyüktür.ve tüpün akış direnci, arka tüpün kanat aralığını arttırarak azaltabilir, ancak boru satırlarının sayısı çok büyük olmamalıdır.

Eliptik kanatlı tüp kanatlı verimliliğini hesaplama yöntemi

Eliptik kanatlı tüp, bir taban tüpünden, bir eliptik tüpünden ve bir dış kanatlı tüpden oluşur.spiral eliptik düz borular, oval H şekilli kanatlı borular vb. Elips kanatlı borular yuvarlak kanatlı borulara kıyasla üstün performansları nedeniyle değerlendiriliyor,Etilen ve petrol rafinerliği gibi endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılan.

Eliptik tüp-dişli ısı değiştiricisinin kanat verimliliğini hesaplarken, insanlar genellikle yuvarlak kanatlı tüple eşdeğer olan elliptik kanatlı tüpü dönüştürürler.ve yuvarlak kanatlı tüp göre hesaplamak ve analizEşdeğer yuvarlak tüpü seçmenin iki yolu vardır, biri eşdeğer yuvarlak tüpün çapraz kesim alanını eliptik tüpün çapraz kesim alanına eşit kılmaktır.Ve diğeri ise eşdeğer yuvarlak tüpün çevresini eliptik tüpün çevresine eşit yapmak..

Eiro Oyaka, eliptik yüzgeçleri dikdörtgen yüzgeçlerle, taban tüpünün aynı alanına ve eksantrikliğine sahip eliptik borularla değiştirdi.ve kanat verimliliğinin teorik hesaplaması yapıldı.Huang Suyi ve arkadaşları, yuvarlak tüpün dış yuvarlak yüzüğünün verimliliğini hesaplama formülüne göre, tüpün dışındaki farklı eğrilik yarıçaplarında kanat verimliliğini elde ettiler.ve daha sonra analiz ve alan ortalaması yöntemle eliptik tüp dikdörtgen yüzgeç hesapladıZhang Chunyu ve arkadaşları sonlu fark sayısal analiz yöntemini kullandılar.ve farklı türbülans delikleri altında eliptik tüp dikdörtgen kanat kanat verimliliğini hesaplamak için sıcaklık güncelleme işleme teknolojisi uygulandıDörtgen yüzgeçleri eşdeğer eliptiklerle basitleştirme yöntemine kıyasla,Sonuçlar, dikdörtgen yüzgeçleri basitleştirmek için eşdeğer elipsi kullanılarak yüzgeçlerin verimliliğinin daha yüksek olduğunu göstermektedir.Min Jingchun ve arkadaşları, fan yönteminin eliptik boru yüzgeçlerinin verimliliğini hesaplamak için kullanılabileceğini doğruladı.Farklı çalışma koşullarında uzun kısa eksen oranı aralığı 1 ~ 5 ile eliptik boru düz kanatlı ısı değiştiricisinin kanat verimliliği hesaplandı, ve hesaplanan sonuçlar mühendislikte yaygın olarak kullanılan eşit çevre yöntemi ve eşit alan yöntemiyle karşılaştırıldı,ve fan yöntemi ile eşit çevre yöntemi ve eşit alan yöntemi arasındaki farkın düzenli değişimi elde edildi.Aynı zamanda, eliptik kanatlı tüp çatallarının düzenlendiğinde, eşit çevre yönteminin sapmasının eşit alan yönteminden çok daha küçük olduğu elde edilir.Eliptik kanatlı tüpler bir sırada düzenlendiğinde, eşit çevre yönteminin ve eşit alan yönteminin sapmaları yaklaşık olarak eşittir.

Perspektif

Elipsik kanatlı borular, ısı değiştirme ekipmanlarında yüksek verimli ısı değiştirme elemanları olarak kullanılır. Borunun dış akış direnci küçüktür ve ısı değiştirme verimi yüksektir,Bu yüzden ısı değişim cihazları kompakt olma eğilimindedir., hafif, verimli ve minyatürleştirilmiştir.

(1) Eliptik kanatlı tüplerin birçok avantajı vardır, ancak üniversite tüplerine göre daha az araştırılmıştır.

(2) Fin verimliliği ısı transferi hesaplamasında kilit bir rol oynar.Ama aslında hepsi aynı yönteme dayanıyor.Bu nedenle, daha doğru sonuçlar elde etmek ve projeyi daha uygun bir şekilde yönlendirmek için,Gelecekte daha sistematik bir şekilde incelemek gerekiyor..

(3) Eliptik kanatlı tüplerin iç ve dış özellikleri ve ısı değişimi yasası üzerine yapılan araştırmalar çok kapsamlı olmuştur.Ve yurtdışındaki bilim adamları çok fazla teorik analiz yaptılar.Bununla birlikte, özellikle iç ve dış kısımlarda düz kanatlı tüplerle ilgili nispeten az sayıda çalışma vardır.Düz kanatlı tüplerin sıcaklık ve hız alanlarıDüz tüp kanatlı tüpün hava yan direnci nispeten küçük ve ısı değişimi katsayısı yüksek olmasına rağmen, iç sıvı direnci nispeten büyüktür.ve soğutucu yükü nispeten küçükBu nedenle, düz boruların büyük iç akış direnci problemini nasıl çözeceğimiz, giderek daha derinlemesine araştırmalar gerektiriyor..