[br] 波纹管内压降明显降低,且降低幅度大于光管,在100W超声功率作用下,流体在波纹管内的压降甚至比同尺寸下的光管还要低。可以推断,采用波纹管和流体的超声振动2种强化传热技术的复合技术,可以获得非常可观的强化传热效果,同时保证换热管内流动阻力不会增大。[br] 换热管传热系数与雷诺数关系。超声振动强化传热机理探讨文中研究的是单相对流换热过程的强化,其热阻主要在层流的底层,要强化传热过程应着重设法减薄层流底层的厚度。采用异型强化换热元件(如波纹管)是1种无功强化传热方法,其目的就是增加流体的扰动和混合,以破坏流体边界层或层流底层,提高传热系数,超声振动对传热过程的强化原理也在于此。[br] 换热管压降与雷诺数关系一定强度的超声波在介质中传播时,会产生一系列特殊效应,其中对流动和传热影响较大的有:机械作用。超声波是机械能量的传播形式,其与被动过程有关,能产生线性交变的振动作用。这种机械能量主要体现在媒质质点间的振动、加速度冲击、声压剪切等效应力作用。空化作用。这是功率超声最基本的特征,当一定强度的超声波在液体媒质中传播时,使液体中的微气泡振荡生成、增大、收缩和崩溃,导致气泡附近的液体产生强烈的激波,形成局部点的极端高温、高压,空化气穴崩溃的瞬间其周围极小空间内产生高温、高压,并伴生出强烈冲击波和微射流,这种极端高压、高温、高射流又是以每秒数万次的连续作用产生的,超声空化引起了湍动效应和微扰效应,使边界层减簿,层流底层被破坏,热边界层减少或者消失,必然使传热效率提高。另外,超声波的上述空化效应还可以去除换热管内壁的污垢,并且防止污垢的形成,从而减少换热管内壁的污垢热阻,从另一个方面提高了传热系数,同时降低流动阻力。实验中观察了上述超声空化效应,在超声波换能头末端可见空化气泡和雾束向下冲击。[br] 综上所述超声振动可以明显提高换热器的传热系数,并且降低换热管内流体的压降,波纹管的效果比光管的效果更明显。其主要原因是超声振动的空化作用致使层流边界层被破坏。因此,利用波纹管和超声振动的复合强化传热技术,可以得到很好的强化传热效果。[br] [br]
(作者:佚名 编辑:admin)