Language
Country/Area
No result found
Một bí ẩn chưa có lời giải về động lực học chất lưu: Thiết kế dạng gợn sóng bên trong tấm gối thúc đẩy quá trình trao đổi nhiệt như thế nào?
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm gối là thiết kế bộ trao đổi nhiệt hàn toàn phần mới nổi đã dần được công nghiệp chấp nhận do bề mặt "gối" lượn sóng và công nghệ giãn nở được sử dụng trong quá trình sản xuất. Ngày càng được thế giới chú ý. So với các thiết bị truyền thống hơn như bộ trao đổi nhiệt vỏ, ống và khung, công nghệ tấm gối tương đối mới nhưng ngày càng được sử dụng nhiều trong nhiều chu trình quy trình khác nhau do tính linh hoạt về mặt hình học của nó.
Người ta hiểu rằng tấm gối có thể hoạt động ở áp suất vượt quá 100 MPa và nhiệt độ lên tới 800 °C.
Quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất tấm gối bao gồm hàn điểm hai tấm kim loại mỏng trên toàn bộ bề mặt của chúng bằng cách sử dụng tia laser hoặc hàn điện trở, sau đó hàn kín các cạnh bằng phương pháp hàn đường may, ngoại trừ các mối nối. Khoảng cách giữa các tấm kim loại sau đó được tạo áp suất bằng chất lỏng thủy lực, khiến các tấm kim loại biến dạng dẻo, tạo ra bề mặt lượn sóng đặc trưng. Theo cấu tạo khác nhau, tấm gối có thể được chia thành tấm lồi đơn và tấm lồi kép.
Phạm vi ứng dụng rộng
Tính ưu việt của ván hình gối khiến cho phạm vi ứng dụng của chúng rất rộng. Chúng thường được sử dụng ở những khu vực tương tác với chất lỏng và khí, bao gồm môi trường có độ nhớt cao hoặc hàm lượng bụi bẩn cao, và có thể được sử dụng trong những trường hợp cần tổn thất áp suất thấp, chẳng hạn như quy trình làm mát và gia nhiệt. Đặc biệt trong ngành thực phẩm và đồ uống cũng như ngành hóa chất và dược phẩm, tấm đệm ngày càng được sử dụng nhiều hơn. Chúng có thể được sử dụng như "máy làm mát ngâm", ngâm trực tiếp vào chất lỏng, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả trao đổi nhiệt.
"Thiết kế độc đáo của tấm ván hình gối có thể được cá nhân hóa để dẫn nhiệt nhằm thích ứng với nhiều tình huống ứng dụng khác nhau."
Động lực học chất lưu của truyền nhiệt
Mặc dù thiết kế tấm gối có nhiều ưu điểm nhưng hiệu suất động lực học chất lưu của nó vẫn còn là một bí ẩn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hình dạng sóng phức tạp trong các kênh tấm gối thực sự thúc đẩy sự trộn lẫn của chất lỏng, giúp cải thiện tốc độ truyền nhiệt nhưng cũng làm tăng tổn thất áp suất vì sự hình thành các mối hàn tạo ra các vùng tuần hoàn, ảnh hưởng đến dòng chảy. Tính thông suốt của Với nghiên cứu sâu hơn, các nhà nghiên cứu hiện đang phát triển các công cụ phần mềm thương mại để giúp hiểu và dự đoán tác động của những hành vi phức tạp của chất lỏng này.
Hướng nghiên cứu trong tương lai
Các nghiên cứu về dòng chảy chất lỏng và truyền nhiệt qua các tấm gối có thể được chia thành một số loại chính, bao gồm phân tích hình học, phân tích dòng chảy trong các kênh bên trong và phân tích dòng chảy giữa các tấm gối liền kề. Bằng cách sử dụng phân tích phần tử hữu hạn (FEM), diện tích bề mặt của tấm gối, lượng chất lỏng giữ lại và diện tích mặt cắt ngang của chất lỏng có thể được tính toán chính xác hơn, điều này rất quan trọng đối với các tính toán nhiệt động lực học.
Phần kết luậnCác khu vực tuần hoàn và tổn thất áp suất hình thành trong các kênh bên trong của tấm gối cần được khám phá và hiểu sâu hơn vì điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả trao đổi nhiệt và hiệu suất của nó trong các ứng dụng khác nhau.
Thiết kế của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm gối không chỉ linh hoạt và có khả năng thích ứng cao mà còn mang đến những cơ hội mới cho sự tiến bộ công nghệ. Nhưng với sự mở rộng và ứng dụng của công nghệ, việc nghiên cứu chuyên sâu về đặc điểm động lực học chất lưu của nó vẫn là điều cần thiết. Trong tương lai, chúng ta nên suy nghĩ về cách tích hợp những công nghệ này vào các hệ thống hiện có để thúc đẩy trao đổi nhiệt hiệu quả và cuối cùng là cải thiện các quy trình công nghiệp của chúng ta?
