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유체 역학의 미해결 미스터리: 베개판 내부의 골판지 디자인은 어떻게 열 교환을 촉진하는가?
필로우 플레이트 열교환기는 물결 모양의 "필로우" 표면과 제조 공정에 사용되는 팽창 기술로 인해 점차 산업적으로 수용되고 있는 새로운 완전 용접 열교환기 설계입니다. 전 세계적으로 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다. 쉘 앤 튜브, 프레임 열교환기와 같은 보다 전통적인 장비에 비해 필로우 플레이트 기술은 비교적 새로운 기술이지만 기하학적 유연성 덕분에 다양한 공정 주기에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
필로우 플레이트는 100MPa를 넘는 압력과 최대 800°C의 온도에서 작동할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
제조 공정
필로우 플레이트의 제조 공정은 레이저 또는 저항 용접을 사용하여 두 개의 얇은 금속판을 전체 표면에 걸쳐 점용접한 다음, 접합부를 제외한 가장자리를 솔기 용접으로 밀봉하는 과정입니다. 금속판 사이의 틈새는 유압유에 의해 가압되어 금속판이 소성 변형되면서 특유의 물결 모양 표면이 생성됩니다. 다양한 구조에 따라 베개판은 단일 볼록형과 이중 볼록형으로 나눌 수 있습니다.
다양한 응용 분야
베개형 보드의 우수성으로 인해 적용 범위가 매우 넓습니다. 이러한 센서는 높은 점도나 많은 양의 먼지가 포함된 매체를 포함하여 액체 및 기체와 상호 작용하는 영역에서 자주 사용되며 냉각 및 가열 공정과 같이 낮은 압력 손실이 필요한 시나리오에서 사용될 수 있습니다. 특히 식품, 음료, 화학, 제약 산업 분야에서 베개 접시의 사용이 점점 더 늘고 있습니다. 이 제품은 "침지형 냉각기"로 사용할 수 있으며 액체에 직접 담가서 열 교환의 효율성을 크게 높일 수 있습니다.
"필로우 모양 보드의 독특한 디자인은 다양한 응용 프로그램 시나리오에 맞게 열 전도를 위해 개인화될 수 있습니다."
열전달의 유체 역학
필로우 플레이트 디자인은 많은 장점이 있지만, 유체 역학 성능은 여전히 미스터리입니다. 연구에 따르면 필로우 플레이트 채널의 복잡한 파동 기하학은 실제로 유체 혼합을 촉진하여 열 전달 속도를 개선하지만 용접 형성으로 인해 재순환 영역이 생성되어 흐름에 영향을 미치기 때문에 압력 손실도 증가합니다. 연구진은 추가 연구를 통해 이제 이러한 복잡한 유체 거동의 효과를 이해하고 예측하는 데 도움이 되는 상용 소프트웨어 도구를 개발하고 있습니다.
미래 연구 방향
필로우 플레이트를 통한 유체 흐름과 열 전달에 대한 연구는 기하학적 분석, 내부 채널의 흐름 분석, 인접한 필로우 플레이트 사이의 흐름 분석을 포함하여 여러 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 유한요소해석(FEM)을 활용하면 필로우 플레이트의 표면적, 유체 유지력, 액체의 단면적을 보다 정확하게 계산할 수 있으며, 이는 열역학 계산에 중요합니다.
결론필로우 플레이트의 내부 채널에서 형성되는 재순환 영역과 압력 손실은 열교환의 효율성과 다양한 응용 분야에서의 성능에 직접적인 영향을 미치므로 더욱 깊이 있게 탐구하고 이해할 필요가 있습니다.
필로우 플레이트 열교환기의 설계는 유연하고 적응성이 높을 뿐만 아니라, 기술 발전을 위한 새로운 기회도 제공합니다. 하지만 기술의 확장과 응용에 따라 유체 역학적 특성에 대한 심층적인 연구가 여전히 필수적입니다. 앞으로는 이런 기술을 기존 시스템에 통합해 효율적인 열 교환을 촉진하고 궁극적으로 산업 공정을 개선하는 방법에 대해 생각해야 할까요?
