管式换热器对流给热的强化措施

作者/来源：何灏彦(湖南省化工职业技术学院化工系，湖南 株洲 412004)   日期： 2006-08-08   点击率：742

    管式换热器广泛应用于化工生产中。换热器换热效果的好坏直接影响到能耗的高低和工艺条件的实现。如何有效地提高无相变时对流给热的速率，强化传热的效果，本文拟作一探讨。 1  对流给热过程的分析     在管式换热器中，发生在热流体与器壁或器壁与冷流体间的热量传递，称为对流给热，简称给热。给热分无相变和有相变两种类型，由于有相变给热系数远大于无相变给热系数，且机理复杂，本文不作探讨。     载热体沿着管道作无相变流动时，无论其流动状态如何，在靠近管壁面处总有一层层流边界层存在。在湍流主体内，由于流体质点湍动剧烈，发生对流传热，其热阻很小，传热速度极快。而在层流边界层内，流体仅沿壁面平行流动，在传热方向上没有质点位移，所以热量传递主要依靠传导进行，由于流体的导热系数很小，使层流边界层中的导热热阻很大。因此，减薄层流边界层的厚度是强化对流给热的重要途径。 2  层流边界层的分离     当处于稳定、直线流动的层流流体因流动方向或流道尺寸突然改变时，原来紧贴壁面前进的边界层会离开壁面，发生边界层分离，如图1所示：     1)突起的壁面后缘：如粗糙表面、翅片管、挡板等     2)截面的突然扩大：如管出口 &nbs....