tubi con pinne ellittiche

Un tubo a pinne ellittiche è un elemento scambiatore di calore costituito da un tubo di base, un tubo ellittico e una pinna esterna.tubi ovali rotondi a pinne, tubi piatti ellittici a spirale, tubi a pinne ovali a forma di H, ecc. I tubi a pinne ellittici sono apprezzati per le loro prestazioni superiori rispetto ai tubi a pinne rotonde,che sono stati ampiamente utilizzati in settori industriali come l'etilene e la raffinazione del petrolioI tubi a pinne ellittiche sono utilizzati come elementi di scambio termico ad alta efficienza nelle apparecchiature di scambio termico.che rende l'attrezzatura di scambio di calore tendono ad essere compattaLa Commissione ha adottato una proposta di regolamento che prevede la creazione di un'agenzia europea per la ricerca e lo sviluppo tecnologico.

Breve introduzione

Con lo sviluppo della scienza, della tecnologia e dell'industria, le apparecchiature per scambiatori di calore tendono ad essere compatte, leggere, efficienti e miniaturizzate.ma lo scambiatore di calore generale non può soddisfare i requisiti di cui sopra, che spinge le persone a studiare gli scambiatori di calore ad alta efficienza.Lo scambiatore di calore a pinna di tubo è stato ampiamente utilizzato nella refrigerazione, condizionamento dell'aria e altri settori industriali, l'elemento centrale è il fascio di tubi all'interno dello scambiatore di calore,per migliorare le prestazioni di trasferimento di calore nella superficie del tubo di base pin è un modo molto efficace per rafforzare il trasferimento di calore, e rispetto al tubo semplice, il tubo a pinne ha i vantaggi di una struttura compatta, una scelta di materiale flessibile e ragionevole (la scelta di materiale del tubo di base e della pinna può essere diversa),e elevata efficienza di trasferimento di calore.

Tipi di tubi a pinne

Secondo le diverse posizioni di installazione delle pinne, esistono due tipi di tubi delle pinne: tubo delle pinne interne e tubo delle pinne esterne, tra i quali il tubo delle pinne esterne è più comunemente utilizzato.Secondo la diversa disposizione delle pinne, ci sono due tipi di tubi a pinne: tubi a pinne longitudinali e tubi a pinne trasversali.tubi a pinne ovaliGli scambiatori di calore a pinne rotonde occupano un ruolo dominante sul mercato, ma un gran numero di prove hanno dimostrato che, rispetto ai tubi a pinne rotonde,l'area di ritorno e l'area verso il vento del tubo ellittico sono molto più piccole, che riduce efficacemente la resistenza al flusso e il consumo di energia sul lato dell'aria, e quando il numero di fasci di tubi è lo stesso,il tubo ellittico e il tubo piatto sono più compatti del tubo rotondo, e il volume dello scambiatore di calore è più piccolo, riducendo così i costi.la ricerca e lo sviluppo di scambiatori di calore ellittici a pinna di tubo ha attirato sempre più l'attenzione degli studiosi.

Stato della ricerca sui tubi a pinne ellittiche

Le proprietà esotermiche e di resistenza di dieci tipi di fasci di tubi ellittici rettangolari con pinne sono state studiate sperimentalmente.Per analizzare i dati sperimentali sono stati utilizzati l'analisi di regressione lineare e il test di significatività a livello F., e si è ottenuta la formula di correlazione tra il rilascio di calore sul lato aereo e le prestazioni di resistenza del fascio ellittico rettangolare di tubi a pinne.Sono stati determinati gli spazi transversali e longitudinali ottimali dei tubi corrispondenti al volume minimo e all'area minima verso il vento dei fasci di tubi ellittici rettangolari a pinneI dati sperimentali sono stati analizzati per ottenere l'interazione tra il numero di file di tubi, la distanza tra i tubi orizzontali e longitudinali e il coefficiente di attrito.studiato l'effetto della spaziatura delle pinne del tubo ellittico con rapporti diversi degli assi lunghi e corti dell'ellisse (a/b) sul rilascio di calore, e ha studiato il rilascio di calore di un tubo ellittico a pinne rettangolare con quattro fori di spoiler nel gas di attraversamento.Una formula semplice che può essere utilizzata come base per i calcoli di ingegneria è derivataTu Shan et al.ha utilizzato il metodo della temperatura di parete costante allo stato stazionario per studiare le caratteristiche di trasferimento di calore e resistenza di tre refrigeratori ad aria a tubi a pinne ellittici e di un refrigeratore ad aria a tubi a pinne circolariSulla base degli studi e dell'analisi degli esperimenti è stata ottenuta la formula di correlazione di Nu e Re in condizioni di lavoro diverse dei due tubi a pinne.I risultati mostrano anche che quando la velocità di flusso del lato verso il vento è uguale, il coefficiente di trasferimento di calore del tubo a pinne ellittiche è circa 3~7 volte superiore a quello del tubo a pinne rotondo e quando il coefficiente di trasferimento di calore è uguale,la caduta di pressione del tubo a pinne ellittica è inferiore a quella del tubo a pinne rotondo, e lo scambiatore di calore a tubi ellittici con pinne richiede un minor consumo energetico e una superficie di scambio termico.Chen Yaping ha testato le caratteristiche di trasferimento di calore e resistenza al flusso dello scambiatore di calore ellittico in lamiera laminata in tubo di acciaio a pinne di alluminioI dati di prova mostrano che con l'aumento della velocità del vento sul lato del tubo a pinne, la caduta di pressione aumenta gradualmente.e la caduta di pressione del provettaio a 4 file è significativamente maggiore di quella del provettaio a 3 file, quindi l'aumento del numero di file di tubi indebolisce il trasferimento di calore del tubo a pinne.I risultati delle prove mostrano che il tubo di acciaio ellittico laminato a lamiera di alluminio con pinne, prodotto con un processo unico, ha un buon trasferimento di calore, resistenza e resistenza strutturale sufficienti, quindi ha un'ampia prospettiva di applicazione.ha studiato sperimentalmente il trasferimento di calore e le prestazioni di resistenza dei radiatori a tubo a pinne con spaziamento di pinne ineguale nella disposizione delle forchette del fascio del tuboIl radiatore a tubo di acciaio a pinna ellittica utilizzato nell'esperimento ha due file di tubi nello scambiatore di calore.e la disposizione della spaziatura tra le pinne della seconda fila è maggiore di quella della prima fila per ridurre la resistenza dell'aria al di fuori della seconda fila e aumentare lo scambio di calore.

Caratteristiche dei tubi a pinne ellittici

(1) Rispetto al tubo rotondo a pinne, il tubo a pinne ellittico è più compatto, riducendo così il volume complessivo dell'intero scambiatore di calore.riducendo così la superficie del pavimento.

(2) A causa delle caratteristiche di forma del tubo a pinne ellittiche, la resistenza del lato dell'aria è piccola e il coefficiente di trasferimento di calore tra i fluidi aumenta,e la resistenza termica nel tubo è piccola, che aumenta il trasferimento di calore del fluido nel tubo.

(3) L'area di scambio termico del tubo a pinne ellittica è maggiore di quella del tubo rotondo con la stessa area di sezione trasversale.perché la periferia di trasferimento di calore del tubo ellittico è relativamente lunga sotto la stessa sezione trasversale.

(4) Le pinne di acciaio rettangolari più comunemente utilizzate nei tubi a pinne ovali hanno una elevata resistenza, il tubo di base non deve congelare e crepare in inverno e ha una lunga durata di vita.

(5) Poiché il tubo a pinne ellittica può essere disposto in modo più compatto, l'influenza del tubo della fila anteriore sulla fila posteriore è relativamente grande.e la resistenza di deflusso del tubo può essere ridotta aumentando la distanza tra le pinne del tubo posteriore, ma il numero di file di tubi non deve essere troppo elevato.

Metodo di calcolo dell'efficienza del tubo a pinne ellittico

Il tubo a pinne ellittico è costituito da un tubo di base, un tubo ellittico e una pinna esterna.tubi piatti ellittici a spirale, tubi a pinne ovali a forma di H, ecc. I tubi a pinne ellittici sono valutati per le loro prestazioni superiori rispetto ai tubi a pinne rotonde,che sono stati ampiamente utilizzati in settori industriali come l'etilene e la raffinazione del petrolio.

Quando si calcola l'efficienza delle pinne di uno scambiatore di calore tubo-pinna ellittica, si utilizza spesso il tubo a pinne ellittica equivalente al tubo a pinna rotonda,e calcolare e analizzare secondo il tubo a pinna rotondaEsistono due modi per selezionare il tubo tondo equivalente, uno è quello di rendere la sezione trasversale del tubo tondo equivalente uguale alla sezione trasversale del tubo ellittico,e l'altro è quello di rendere la circonferenza del tubo rotondo equivalente uguale alla circonferenza del tubo ellittico.

Eiro Oyaka ha sostituito le pinne ellittiche con pinne rettangolari con tubi ellittici con la stessa superficie ed eccentricità del tubo di base,e il calcolo teorico dell'efficienza delle pinne è stato effettuatoHuang Suyi et al. hanno ottenuto l'efficienza della pinna a diversi raggi di curvatura al di fuori del tubo secondo la formula per il calcolo dell'efficienza della pinna rotonda esterna del tubo rotondo,e quindi analizzato e calcolato la pinna rettangolare del tubo ellittico con il metodo di mediazione dell'areaZhang Chunyu et al. hanno utilizzato il metodo di analisi numerica a differenze finite,e applicato la tecnologia di elaborazione di aggiornamento della temperatura per calcolare l'efficienza della pinna del tubo ellittico pinna rettangolare sotto diversi fori di turbolenza. rispetto al metodo di semplificazione delle pinne rettangolari con pinne ellittiche equivalenti,i risultati mostrano che l'efficienza delle pinne è maggiore utilizzando l'ellisse equivalente per semplificare le pinne rettangolariMin Jingchun et al. hanno verificato che il metodo del ventilatore può essere utilizzato per calcolare l'efficienza delle pinne di tubo ellittico.È stato calcolato l'efficienza delle pinne dello scambiatore di calore a pinne rettilineo a tubo ellittico con un rapporto di asse lungo-corto di 1~5 in diverse condizioni di lavoro, e i risultati calcolati sono stati confrontati con il metodo della circonferenza uguale e il metodo della superficie uguale comunemente utilizzato in ingegneria,e si è ottenuta la variazione regolare della differenza tra il metodo del ventilatore e il metodo della circonferenza uguale e il metodo della superficie ugualeAllo stesso tempo, si ottiene che quando le forchette del tubo a pinne ellittiche sono disposte, la deviazione del metodo della circonferenza uguale è molto più piccola di quella del metodo della superficie uguale.Quando i tubi a pinne ellittiche sono disposti in una fila, le deviazioni del metodo della circonferenza uguale e del metodo della superficie uguale sono approssimativamente uguali.

Prospettive

I tubi a pinne ellittiche sono utilizzati come elementi di scambio termico ad alto rendimento nelle apparecchiature di scambio termico.che rende l'attrezzatura di scambio di calore tendono ad essere compattaLa Commissione ha adottato una proposta di regolamento che prevede la creazione di un'agenzia europea per la ricerca e lo sviluppo tecnologico.

(1) I tubi a pinne ellittiche presentano molti vantaggi, ma sono meno studiati di quelli universitari.

(2) L'efficienza delle pinne svolge un ruolo chiave nel calcolo del trasferimento di calore.ma fondamentalmente sono tutti basati sul metodo equivalente, che presenta alcune deviazioni, e queste deviazioni dovrebbero essere corrette durante la guida del progetto effettivo.È necessario studiarlo in modo più sistematico in futuro.

(3) La ricerca sulle caratteristiche interne ed esterne dei tubi a pinne ellittiche e sulla legge dello scambio termico è stata molto completa,E gli studiosi di casa e all' estero hanno fatto molte analisi teoricheTuttavia, sono relativamente pochi gli studi sui tubi a pinne piatte, in particolare all'interno e all'esterno.campi di temperatura e velocità di tubi a pinne piatteSebbene la resistenza del lato dell'aria del tubo piatto a pinne sia relativamente piccola e il coefficiente di scambio termico elevato, la sua resistenza interna al fluido è relativamente elevata.e la carica del refrigerante è relativamente piccola, che limita l'applicazione di tubi piatti a pinne in scambiatori di calore..