طراحی پره ای لوله های آلومینیومی چگونه سوئیچ حرارتی در مبدل حرارتی را بهبود می بخشد؟
در مرحله اول، طراحی پرهدار، محل سطح موجود برای سوئیچ حرارتی را افزایش میدهد. با اتصال پره ها به کف لوله های آلومینیومی در فضای باز، مجاورت سطح عمومی به طور گسترده ای بالا می رود. این امکان تماس بیشتر بین سیالات و کف لوله را فراهم می کند و در نتیجه سوئیچ حرارتی بهتر را ارتقا می دهد. محل شتابدار کف، بخش بزرگتری از لولهها را در معرض سیال قرار میدهد و انتقال حرارت کارآمدتر را در سراسر مبدل ممکن میسازد.
علاوه بر این، باله ها سر خوردن مایع را مختل کرده و تلاطم ایجاد می کنند. این آشفتگی ترکیب سیال را تقویت می کند و از توزیع یکنواخت تر گرما در سراسر مبدل اطمینان حاصل می کند. در نتیجه، گرما به طور مؤثرتری منتقل می شود و احتمال ایجاد نقاط داغ یا مناطق تجارت گرمای منفی را کاهش می دهد. تلاطم ناشی از باله ها باعث پیروزی بر لایه مرزی حرارتی می شود که می تواند در غیاب باله ها از انتقال حرارت جلوگیری کند.
شکل و هندسه باله ها نیز نقش اساسی در بهبود انتقال حرارت دارد. بالهها معمولاً نازک و دراز هستند و میتوانند بوروکراسی انحصاری را به همراه بالههای صفحهای، بالههای نواری یا بالههای لوور شده به خود اختصاص دهند. هر طرح باله مزایای شخصی خود را دارد و برای بسته های خاص ایده آل است. به عنوان مثال، باله های لوور شده سطح را بیشتر افزایش می دهند و ضرایب سوئیچ حرارتی را افزایش می دهند. نسخه در طرحهای بالهای اجازه سفارشیسازی مبدلهای گرما را برای برآوردن نیازهای حرارتی منحصربهفرد میدهد.
علاوه بر این، هدایت حرارتی آلومینیوم هر هدف دیگری برای استفاده قابل توجه آن به عنوان ماده ای برای لوله های پره دار است. آلومینیوم دارای خانههای حرارتی فوقالعادهای است، با در نظر گرفتن هدایت کارآمد و اتلاف گرما. رسانایی حرارتی بالای آلومینیوم تضمین می کند که گرما به سرعت از سیال به پره ها منتقل می شود و پس از آن به محیط اطراف منتقل می شود.
علاوه بر این، طبیعت سبک وزن آلومینیوم فوق العاده است. این امکان نصب آسان را فراهم می کند و وزن کلی مبدل گرما را به حداقل می رساند. این امر به ویژه در بستههایی که وزن آنها یک چیز مهم است، که شامل سازههای خنککننده هواپیما یا خودرو میشود، بسیار مهم است.
مواد متداول مورد استفاده برای ساخت مبدل های حرارتی لوله پره دار آلومینیومی و مزایای مربوط به آنها چیست؟
1. آلومینیوم: آلومینیوم یکی از حداکثر مواد معروف برای ساخت مبدل های حرارتی، به ویژه لوله ها و پره ها است. این وزن سبک، نسبتاً مقاوم در برابر خوردگی است و رسانایی حرارتی باکیفیتی دارد. این خانهها آلومینیوم را برای رسیدن به کلید گرمای سبز مناسب میسازند و در عین حال وزن کلی مبدل حرارتی را کم میکنند. علاوه بر این، آلومینیوم به راحتی در دسترس و مقرون به صرفه است و آن را برای بسیاری از کاربردها ترجیح می دهد.
2. مس: مس یکی دیگر از مواد پرکاربرد در تولید مبدل های حرارتی است که شامل لوله ها و باله ها می شود. با در نظر گرفتن انتقال حرارت کارآمد بین سیالات، بسیار رسانا است. مس علاوه بر این، مقاومت در برابر خوردگی درجه یک دارد و دارای طول عمر طولانیتری است. مبدل های حرارتی مسی به دلیل رسانایی حرارتی بالا، تمایل به کارایی بسیار بالایی دارند و عملکرد مشترک مناسبی را ارائه می دهند.
3. فولاد ضد زنگ: فلز ضد زنگ به طور منظم برای مبدل های حرارتی که در محیط های سخت کار می کنند که مقاومت در برابر خوردگی حیاتی است انتخاب می شود. این پارچه مقاومت فوق العاده ای در برابر خوردگی ناشی از مواد متعدد مانند مواد شیمیایی، آب شور و پاسخ های اسیدی ارائه می دهد. مبدل های حرارتی فلزی ضد زنگ نیز نسبتاً طولانی مدت هستند و ممکن است دما و فشار بیش از حد را تحمل کنند. با این حال، در مقایسه با آلومینیوم و مس، فولاد ضد زنگ رسانایی حرارتی کمتری دارد که منجر به کاهش عملکرد انتقال حرارت به سختی می شود.
4. کربن فولاد: کربن متالیک پارچه ای قوی و با ارزش است که برای ساخت مبدل های حرارتی، به ویژه در کاربردهای صنعتی استفاده می شود. رسانایی حرارتی دقیقی را ارائه می دهد و هنگامی که به درستی روکش یا گنجانده شود در برابر خوردگی مقاوم است. مبدل های حرارتی فلزی کربن به دلیل انرژی و دوام بالا مورد توجه قرار می گیرند و آنها را برای موقعیت های کاری آزاردهنده مناسب می کند.