Cumu un scambiatore di calore ottene u trasferimentu di calore di cunvezione?
I scambiatori di calore di piastra utilizanu principalmente a cunvezione trà dui media friddi è caldi per ottene u scambiu di calore, è u scambiu di liquidu -liquidu hè unu di i metudi cumunimenti utilizati di scambiatori di calore.
U trasferimentu di calore cunvezzione hè unu di i metudi più cumuni è fundamentali di trasferimentu di calore. Durante u prucessu di trasferimentu di calore, u fluidu liquidu hè sempre in cuntattu cù u muru di u scambiu di calore. Per quessa, u trasferimentu di calore hè ottinutu da u flussu cuntinuu contracorrente di liquidi. Allora u calore hè scambiatu per mezu di a diffarenza di temperaturascambiatore di caloremuru è i fluidi. Hè ciò chì avemu parlatu oghje: trasferimentu di calore cunvection.
I scambiatori di calore di piastra ottennu un scambiu di calore di cunvezione efficiente trà dui fluidi cù temperature differenti (di solitu fluidu friddu è fluidu caldu) in un statu isolatu attraversu un disignu speciale di struttura di piastra, cunduzzione di fluidu forzata è percorsu di trasferimentu di calore efficace. U prucessu di implementazione specifichi hè u seguitu:
A capacità di trasferimentu di calore di un scambiatore di calore di piastra dipende principarmenti da u disignu speciale di e piastre di scambiatore di calore. Queste strutture determinanu direttamente u mudellu di flussu è l'area di trasferimentu di calore di u fluidu, è sò a basa di u trasferimentu di calore cunvective:
L'essenza di u trasferimentu di calore cunvectivu hè a cumminazzioni di "macro-flussu di fluidu + micro- trasferimentu di calore moleculare". I scambiatori di calore à piastre utilizanu energia esterna (pompe, ventilatori) per furzà u flussu di fluidu, guidà u prucessu di trasferimentu di calore in dui passi:
Impulsatu da pompe esterne, i fluidi friddi è caldi entranu in i so rispettivi canali di flussu indipendenti:
U fluidu friddu entra in un altru settore di canali di flussu da a "entrata di fluidu friddu", chì scorri ancu in un mudellu turbulente, scambiendu u calore cù i platti.
A causa di i spazii estremamente chjuchi trà i canali di flussu (tipicamenti 2-5 mm), u fluidu hè "spressu" durante u flussu, rinfurzendu ancu u flussu turbulente è impediscenu a stagnazione di fluidu localizzata chì puderia riduce l'efficienza di trasferimentu di calore.
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U core di u trasferimentu di calore cunvective hè "trasferimentu di calore da u fluidu caldu à u fluidu friddu". A piastra agisce cum'è un mediu di isolamentu è di trasferimentu di calore, ghjucanu un rolu chjave in u trasferimentu di calore. Hè cumpletu in trè passi:
Prima: fluidu termale → Piastra (trasferimentu di calore cunvezzione)
Quandu u fluidu caldu scorri turbulently, l'alta -molécule di temperatura collide violently cù a superficia di a piastra, trasferendu u calore à a piastra per "convection" (à questu tempu, a temperatura di u latu di a piastra più vicinu à u fluidu caldu aumenta).
A seconda volta: in u pianu (cunduzzione di u calore)
I platti sò fatti di metallu (cù alta conductività termale, cum'è l'acciaio inossidabile (circa 16W/(m・K) è l'alia di titaniu (circa 17W/(m・K)))). U calore hè trasferitu rapidamente da u latu d'alta -temperatura (latu di fluidu caldu) à u latu di u fluidu di bassa -temperatura di u latu moleculare (circa 17W/(m・K)).
Terza volta: Piastra → Fluidu friddu (trasferimentu di calore di cunvezione):
U latu di bassa -temperatura di u pianu cuntattate u fluidu friddu, è per via di a collisione di molécule di u fluidu friddu in u flussu turbulente, u calore hè trasferitu à u fluidu friddu di novu per "convection" (à questu tempu a temperatura di u fluidu friddu aumenta è a temperatura di u fluidu caldu diminuite).
In più di i principii core, i seguenti ditaglii di designu di u pianuscambiatore di calorefurnisce ancu garanzii per u trasferimentu di calore cunvective: Struttura staccabile: mantene a pulizia.
Di genere, perchè i dui media utilizati sò diffirenti, a so dinamica di flussu in l'equipaggiu sò ancu diverse, chì ponu purtà à diffirenzii significativi in u trasferimentu di calore cunvectivu. Unu hè u trasferimentu di calore di cunvezione naturali, chì hè u trasferimentu di calore di flussu generatu da e diverse temperature è densità di dui media attraversu u muru. U sicondu hè u trasferimentu di calore di cunvezione furzata, chì hè u trasferimentu di calore di flussu generatu da e forze forzate esterne (cum'è pumps, fans è altre equipaggiu). In u casu di cunvezione furzata, u flussu di u liquidu stessu serà più altu ch'è u flussu in u statu naturali, è l'efficienza di u trasferimentu di calore cunvective serà ancu alta. Per esempiu, u coefficient di trasferimentu di calore di l'aria in u flussu naturali hè solu 5 ~ 25W / (m2.℃), ma quandu u flussu furzatu hè realizatu, u coefficient di trasferimentu di calore di l'aria aumenta à 10 ~ 100W (m2.℃).
Ci sò parechji fatturi chì influenzanu l'efficienza di u trasferimentu di calore di u mediu, cum'è e proprietà fisiche di u fluidu stessu: densità, capacità di calore specifica, conduttività termica, etc., è ancu u disignu di l'equipaggiu di scambiu di calore stessu: a dimensione di a piastra di scambiu di calore, a forma di a piastra, ecc.