Desempenho de transferência de calor de tubos de cobre rosqueados em trocadores de calor com aletas

O desempenho da transferência de calor é um dos indicadores cruciais de desempenho dos tubos internos rosqueados, e o formato do dente dos tubos internos rosqueados tem um impacto significativo no desempenho da transferência de calor.De um modo geral, quanto maior for o formato do dente do tubo interno roscado, melhor será o seu desempenho de transferência de calor.Isso ocorre porque o formato do dente do tubo interno roscado pode aumentar a turbulência dentro da tubulação, aumentando a transferência de calor entre o fluido e a parede interna da tubulação, melhorando assim a eficiência da transferência de calor.

Além disso, o formato e o tamanho do dente também afetam o desempenho da transferência de calor.Por exemplo, formatos de dentes triangulares têm melhor desempenho de transferência de calor em comparação com formatos de dentes retangulares, e a profundidade e largura do formato do dente também afetam o desempenho de transferência de calor.Geralmente, quanto mais profundo e largo for o formato do dente, maior será o desempenho da transferência de calor.Portanto, ao projetar tubos internos roscados, fatores como o formato e o tamanho do dente precisam ser considerados para obter um melhor desempenho de transferência de calor.

Os tubos internos rosqueados são elementos de transferência de calor aprimorados comumente usados, melhorando principalmente a transferência de calor através dos seguintes aspectos:

1. Aumentando a área de transferência de calor:

O formato do dente dos tubos internos roscados pode aumentar a área de superfície dentro da tubulação, aumentando assim a área de transferência de calor e melhorando a eficiência da transferência de calor.Geralmente, os tubos internos roscados podem aumentar a área de superfície em 20% a 25% em comparação com os tubos lisos do mesmo diâmetro.

2. Aumento da turbulência:

O formato do dente dos tubos internos roscados pode aumentar a turbulência dentro da tubulação, criando um fluxo helicoidal na parede interna da tubulação.O fluxo helicoidal aumenta a velocidade relativa entre o fluido e a parede do tubo, promovendo um movimento mais vigoroso do fluido, o que pode diminuir a espessura da subcamada laminar.A força centrífuga gerada pelo fluxo helicoidal pode lançar gotículas transportadas pelo vapor de volta para a parede, retardando o início da secagem da parede e melhorando a transferência de calor entre o fluido e a parede interna da tubulação.

3. Ruptura da camada limite térmica:

O formato do dente dos tubos internos roscados pode perturbar a camada limite térmica, sendo a principal função da separação da camada limite agitar a camada limite, incentivando uma mistura mais uniforme do fluido naquele local, facilitando o contato do fluido com a parede interna do gasoduto, melhorando assim a eficiência da transferência de calor.

4. Aumentando a mistura de fluidos:

O formato do dente dos tubos internos roscados pode aumentar a mistura de fluidos, distribuindo-o de maneira mais uniforme dentro da tubulação, melhorando assim a eficiência da transferência de calor.

Concluindo, o uso de estruturas de tubo interno roscadas permite que o fluido seja agitado durante a rotação, retardando a ocorrência do primeiro tipo de deterioração da transferência de calor, que pode evitar a ebulição do filme.Quando o segundo tipo de deterioração da transferência de calor está prestes a ocorrer, ele pode lançar gotículas transportadas pelo vapor de volta para a parede, retardando o início da secagem.Os tubos internos rosqueados podem aumentar o coeficiente de transferência de calor do fluxo dentro do tubo, aumentar a densidade crítica do fluxo de calor e retardar a ocorrência de deterioração da transferência de calor.Mesmo que ocorra deterioração da transferência de calor, ela pode melhorar as características de transferência de calor e reduzir efetivamente a temperatura da parede.