Kakav je uticaj brzine protoka na gubitak pritiska u izmjenjivaču topline s ljuskom i cijevi?

1. Odnos između stanja protoka fluida i gubitka pritiska
Laminarni i turbulentni tok:
Kada fluid teče malim protokom u izmjenjivaču topline sa školjkom i cijevi, može biti u stanju laminarnog toka. U stanju laminarnog toka, tok fluida je relativno gladak, interakcija između slojeva fluida je mala, a gubitak pritiska je uglavnom uzrokovan viskoznim trenjem fluida.
Kako se brzina protoka povećava, fluid se postepeno mijenja od laminarnog toka do turbulentnog toka. U turbulentnom stanju tok fluida je komplikovaniji, dolazi do jakih vrtloga i mešanja, a gubitak pritiska se značajno povećava. To je zato što u turbulentnom stanju, fluid mora ne samo da savlada viskozno trenje, već i da savlada dodatni otpor izazvan vrtlozima i mešanjem.
2. Utjecaj brzine protoka na gubitak tlaka na putu
Otpor na trenje:
Povećanje brzine protoka će dovesti do povećanja otpora trenja između fluida i unutrašnjeg zida cijevi za izmjenu topline i strukture ljuske. Prema principima mehanike fluida, otpor trenja je proporcionalan kvadratu brzine protoka.
To znači da kada se protok udvostruči, otpor trenja će se povećati četiri puta. U izmjenjivaču topline s školjkom i cijevi, gubitak tlaka na putu je uglavnom uzrokovan otporom trenja, tako da će povećanje brzine protoka značajno povećati gubitak tlaka na putu.
Dužina i prečnik cevovoda:
Dužina cijevi i prečnik ljuske i cijevi izmjenjivača topline također će uticati na stepen uticaja brzine protoka na gubitak pritiska na putu. Pod istim drugim uslovima, što je dužina cevi duža, to je veći gubitak pritiska na putu.
Za datu brzinu protoka, što je manji prečnik cevi, to je veća brzina protoka, a gubitak pritiska na putu će se takođe povećati u skladu sa tim. Stoga, prilikom projektovanja izmjenjivača topline s školjkom i cijevi, potrebno je sveobuhvatno razmotriti odnos između dužine i promjera cijevi i brzine protoka kako bi se smanjio gubitak tlaka na putu.
3. Utjecaj brzine protoka na lokalni gubitak tlaka
Cijevni spojevi i ventili:
Obično postoje različiti cijevni spojevi i ventili u izmjenjivačima topline s školjkom i cijevima, kao što su koljena, T, ventili, itd. Kada tekućina teče kroz ove dijelove, doći će do lokalnog gubitka tlaka. Povećanje brzine protoka će povećati lokalni gubitak pritiska, jer je protok fluida u ovim delovima pri velikim brzinama turbulentniji i gubitak energije je veći.
Pregrade i pregrade:
Pregrade i pregrade su strukture koje se obično koriste u izmjenjivačima topline s školjkom i cijevi za promjenu smjera protoka fluida i poboljšanje efikasnosti prijenosa topline. Međutim, lokalni gubitak tlaka će se također pojaviti kada tekućina teče kroz pregrade i pregrade.
Povećanje brzine protoka će povećati udar i trenje fluida na pregradama i pregradama, čime se povećava lokalni gubitak pritiska. Prilikom projektiranja izmjenjivača topline, potrebno je razumno odabrati oblik, razmak i kut pregrada i pregrada kako bi se smanjio lokalni gubitak tlaka.
Ako želite razumjeti utjecaj brzine protoka na gubitak tlaka kućišta i cijevi izmjenjivača topline, možete konsultovati naše korisničko osoblje, mi ćemo vam svesrdno služiti 24 sata dnevno!