Comment le tube à ailettes permet-il un transfert de chaleur efficace ?
Dans un échangeur de chaleur composé de tuyaux en acier ordinaire (tubes lisses), dans de nombreux cas, le coefficient de transfert de chaleur du fluide à l'extérieur du tube et du fluide à l'intérieur du tube à la paroi du tube est différent. Le coefficient de transfert de chaleur fait référence à la quantité de transfert de chaleur par unité de surface de transfert de chaleur et à la différence de température unitaire (la différence de température entre le fluide et la paroi), et il représente la capacité de transfert de chaleur entre le fluide et la paroi. Par exemple : Le coefficient de transfert de chaleur lorsque l'eau se condense sur le mur est de : 10000-20000w/(m2. ℃) Lorsque l'eau bout sur le mur, le coefficient de transfert de chaleur est de : 5000----10000---- lorsque le l'eau s'écoule à travers le mur Le coefficient de transfert de chaleur est d'environ : 2000----10000---- Le coefficient d'échange de chaleur lorsque l'air ou les fumées traverse le mur est de : 20----80---- L'échange de chaleur le coefficient lorsque l'air est naturellement convectif est seulement : 5----10----
On constate que la différence de capacité d'échange thermique entre le fluide et la paroi est très différente. Ensuite, imaginez une situation réelle d'échange de chaleur : l'intérieur du tube est rempli d'eau qui coule et son coefficient de transfert de chaleur est de 5000 (----), tandis que l'extérieur du tube est entièrement constitué de gaz de combustion et son coefficient de transfert de chaleur n'est que de 50 (-- --), la différence entre les deux est de 100 fois. Lorsque la chaleur est transférée de l'intérieur du tube vers l'extérieur du tube, ou de l'extérieur du tube vers l'intérieur du tube, d'où vient le"goulot d'étranglement" ou"résistance maximale" du processus de transfert de chaleur se produisent? Bien entendu, il s'agit du côté fumées à l'extérieur du tube, car le côté fumées a le coefficient de transfert thermique le plus faible, c'est-à-dire que la capacité de transfert thermique est la plus faible, ce qui limite l'augmentation du transfert thermique.
Comment pouvons-nous augmenter le transfert de chaleur du tube rond ? L'une des méthodes les plus efficaces consiste à utiliser une surface expansée sur la surface extérieure du tube, c'est-à-dire du côté des fumées, c'est-à-dire de réaliser un tube à ailettes. En supposant que la zone de transfert de chaleur réelle du tube à ailettes est plusieurs fois la surface extérieure du tube lisse d'origine, bien que le coefficient de transfert de chaleur des gaz de combustion soit encore très faible, l'effet de transfert de chaleur se reflète sur la surface extérieure du tube lisse sera considérablement augmenté, de sorte que l'ensemble du processus de transfert de chaleur est amélioré, et sous la condition d'un certain transfert de chaleur total, la consommation de métal de l'équipement est réduite et l'économie est améliorée.
