Като доставчик на плочи за топлообменник на плочите, прекарах много време, гмуркайки се в входовете и изходите за това как работят тези компоненти. Един от най -критичните фактори, които могат значително да повлияят на работата на топлообменника на плочата, е броят на Рейнолдс. Така че, нека поговорим за това как броят на Рейнолдс влияе на потока и преноса на топлина в плочата на топлообменника на плочата.
Първо, какво по дяволите е номерът на Рейнолдс? Е, това е безразмерно количество, което ни помага да разберем дали потокът на течността в системата е ламинарен, преходен или бурен. Формулата за числото на Рейнолдс (RE) е re = ρvd/μ, където ρ е плътността на течността, V е скоростта на течността, D е характерна дължина (в случай на топлообменник на плочата може да бъде хидравличния диаметър на поточния канал), а μ е динамичният вискозитет на течността.
Ламинарен поток и номера на Рейнолдс
Когато броят на Рейнолдс е сравнително нисък (обикновено е <2000 в потока на тръбата, а подобни принципи се прилагат за топлообменниците на плочите), потокът на течността е ламинарен. При ламинарен поток течността се движи в гладки, успоредни слоеве, като като куп палачинки, които се плъзгат покрай друг. В плочата на топлообменника на плоча ламинарният поток има някои различни характеристики, когато става въпрос за пренос на топлина и поток.
По отношение на потока ламинарният поток е много предсказуем. Течността се движи по подреден начин и няма много смесване между различните слоеве. Това означава, че спадът на налягането през топлообменника на плочата е сравнително нисък, тъй като има по -малко устойчивост на потока. Тази предсказуемост обаче идва на цена, когато става въпрос за пренос на топлина.
Тъй като няма много смесване в ламинарен поток, скоростта на пренос на топлина е сравнително ниска. Топлината трябва да се прехвърля главно чрез проводимост между течните слоеве, което е по -бавен процес в сравнение с конвекцията. Като доставчик наПлоча за топлообменник, Знам, че в приложения, при които са необходими високи скорости на топлопреминаване, ламинарният поток може да не е най -добрият вариант. Но в някои случаи, като когато се занимавате с вискозни течности или когато спадът с ниско налягане е от решаващо значение, ламинарният поток може да бъде изгоден.
Бурен поток и номера на Рейнолдс
Когато броят на Рейнолдс е висок (обикновено re> 4000), потокът става бурен. Турбулентният поток е хаотичен, като вихрите и вихрите се образуват в цялата течност. В плочата на топлообменника на плоча, турбулентният поток оказва значително влияние както върху потока, така и върху преноса на топлина.
По отношение на потока турбулентният поток създава повече съпротивление. Еди и вихрите причиняват течността да взаимодейства повече със стените на каналите на потока и помежду си. Това води до по -голям спад на налягането през топлообменника на плочата. Но тази засилена съпротива не е цялата лоша новина.
Що се отнася до преноса на топлина, турбулентният поток е игра - смяна. Хаотичното смесване на течността означава, че има много по -ефективен трансфер на топлина. Eddies помагат да се приведат гореща течност в контакт със студени зони и обратно, засилвайки конвективния пренос на топлина. Това може да доведе до много по -висок коефициент на пренос на топлина в сравнение с ламинарен поток. Като доставчик често препоръчвамТемпературно устойчива топлообменникаЗа приложения, при които се очаква турбулентен поток, тъй като по -високите скорости на пренос на топлина могат да генерират повече топлина и плочите трябва да издържат на повишените температури.
Преходен поток
Диапазонът между ламинарен и турбулентен поток (2000 <re <4000) се нарича режим на преходен поток. В този режим потокът може да превключва между ламинар и бурно поведение. Това е малко уайлд карта и прогнозирането на характеристиките на потока и топлинния трансфер може да бъде сложно.
Топлопредаването и спадът на налягането в преходния режим са между тези на ламинарни и турбулентни потоци. Потокът започва да става по -хаотичен, но не е преминал напълно в напълно турбулентно състояние. Като доставчик трябва да бъда изключително предпазлив, когато проектирам или препоръчвам табели за топлообменник на плочи за приложения в преходния режим. Може да се наложи да направим някои допълнителни тестове, за да гарантираме, че топлообменникът се представя както се очаква.
Последици за дизайна на топлообменника на плочите
Разбирането как броят на Рейнолдс влияе на потока и преноса на топлина е от решаващо значение за проектирането на ефективни плочи за топлообменник на плочите. Ако знаем очаквания номер на Рейнолдс за конкретно приложение, можем съответно да оптимизираме дизайна на плочата.
Например, ако очакваме ламинарен поток, можем да проектираме плочите с по -широки канали, за да намалим спада на налягането. От друга страна, ако предвидим турбулентен поток, можем да проектираме плочите с функции, които подобряват смесването, като гофри или неравности. Тези характеристики могат да увеличат повърхността, налична за пренос на топлина и също така да насърчат повече турбулентни модели на потока.
Като доставчик, аз също предлагамТоплообменник плоска плочаОпции. Плоските плочи могат да бъдат добър избор в някои приложения, особено когато броят на Рейнолдс е сравнително нисък и се предпочита прост дизайн. Въпреки това, за приложения с по -високи числа на Рейнолдс и необходимост от по -добър пренос на топлина, гофрирани или специално проектирани плочи може да са по -подходящи.
Заключение и призив за действие
В заключение, броят на Рейнолдс играе жизненоважна роля за определяне на характеристиките на потока и топлинния пренос в плоча за топлообменник на плочата. Независимо дали става въпрос за ламинарен, преходен или турбулентен поток, всеки режим има свои уникални свойства, които могат да повлияят на работата на топлообменника.
Ако сте на пазара за висококачествени плочи за топлообменник на плочи, бих искал да говоря с вас. Имаме широка гама от продукти, които да отговарят на различни приложения и сценарии на Рейнолдс номер. Независимо дали имате нужда от aТоплообменник плоска плочаза приложение с нисък поток или aТемпературно устойчива топлообменникаЗа ситуация с висока топлина - трансфер, ние ви обхванахме. Обърнете се към нас, за да обсъдим вашите специфични изисквания и нека да работим заедно, за да намерим най -доброто решение за вашите нужди от топлообмен.
ЛИТЕРАТУРА
- Incropera, FP, Dewitt, DP, Bergman, TL, & Lavine, AS (2007). Основи на пренос на топлина и маса. Уайли.
- White, FM (2006). Течна механика. McGraw - Hill.