تحليل أداء نقل الحرارة للمبادلات الحرارية للوحة البحرية
هيكل المائع على كلا الجانبين هو الماء البارد والماء الساخن أو زيت التشحيم. يمكن استخلاص شكل التبادل الحراري بين الألواح كنقل حرارة للجدار المسطح.
من بينها: λ هي الموصلية الحرارية للماء ، و dε هي الحجم المميز للوحة. يمكن أن يُعرف من ميكانيكا الموائع أنه عندما يبدأ تدفق الماء في الانتقال من التدفق الصفحي إلى التدفق المضطرب ، أي بعد Re≥2200 ، يزداد رقم نو مع زيادة رقم Re. تعتمد زيادة رقم Re على زيادة معدل تدفق الماء أو شكل التموج لسطح اللوحة. من هذا يمكننا أن نرى أن زيادة معدل تدفق السائل وتمويج اللوح الذي تم بحثه سيكون وسيلة لتقوية نقل حرارة اللوحة.
نظرًا لأن تدفق السائل في قناة المبادل الحراري للوحة البحرية يتم تحديده من خلال التبادل الحراري لزيت تشحيم محرك الديزل الرئيسي أو ماء البطانة ، يمكن وضع نقطة البحث على شكل اللوحة.
ثانيًا ، العوامل الرئيسية التي تؤثر على انتقال حرارة اللوح
1. سماكة اللوحة
يمكن أن نرى من التعبير عن معامل انتقال الحرارة أنه كلما قل سمك δ للوحة ، كان نقل الحرارة للمبادل الحراري أفضل. يقترح معيار المبادل الحراري للوحة البحرية أن سمك اللوحة للمبادل الحراري هو 0.6 ～ 0.8mm. وصلت لوحة التيتانيوم المقارنة إلى 0.4 مم. لن يكون ترقق الألواح مفيدًا جدًا في زيادة نقل الحرارة ، ولكن الغرض الرئيسي هو تقليل التكاليف وتقليل استهلاك المواد ، ولكن قوة الألواح الرقيقة ستنخفض نسبيًا بعد الضغط.
2. زاوية اللوحة
تتمثل إحدى الطرق الرئيسية لزيادة قيمة k في المبادلات الحرارية للوحة البحرية في زيادة درجة اضطراب السوائل على سطح وسيط التبادل الحراري على جانبي اللوحة. عادة ما تتم معالجة ألواح المبادلات الحرارية للوحة البحرية في ألواح مموجة متعرجة. بالنسبة للصفائح المموجة ذات عظم السمكة ، فإن حجم زاوية عظم السمكة لها تأثير كبير على نقل الحرارة ومقاومة السوائل. تتميز الألواح ذات الزوايا الكبيرة المتعرجة بمعامل نقل حرارة مرتفع ومقاومة عالية للسوائل ؛ على العكس من ذلك ، فإن الألواح ذات الزوايا الصغيرة المتعرجة لها معامل نقل حرارة منخفض ومقاومة.
في مبردات الزيت البحرية ، نظرًا لأن لزوجة الزيت أعلى من لزوجة الماء ، فإن استخدام الألواح بزاوية كبيرة تبلغ 120 درجة سيؤدي إلى مقاومة كبيرة للسوائل ، في حين أن اللوحات ذات الزاوية الصغيرة 60 درجة لها معامل نقل حرارة منخفض . لذلك ، غالبًا ما تستخدم مبردات زيت التشحيم نوعين من طرق خلط الألواح. عند استخدام انخفاض الضغط المسموح به ، يسمى هذا بالتصميم الهجين للتبادل الحراري.
3. سرعة التدفق بين الصفائح
معدل تدفق السائل المتدفق بين اللوحات غير متساوٍ. تبلغ سرعة التدفق على خط التدفق الرئيسي حوالي 4 إلى 5 أضعاف متوسط سرعة التدفق. سرعة التدفق لكل قناة تدفق في العملية هي أيضًا غير متساوية. من أجل جعل السائل يتدفق بين الألواح في حالة مضطربة ، يجب أن يكون متوسط سرعة التدفق بين الألواح 0.3-0.8 م / ث. خذ قيمة أكبر عندما يُسمح لانخفاض المقاومة بزيادة معامل نقل الحرارة الحراري ، وبالتالي تقليل منطقة التبادل الحراري وزيادة كفاءة التبادل الحراري. عادةً ما تكون المساحة المناسبة من قطعة واحدة ونسبة العرض إلى الارتفاع للوحة وفقًا لمعدل تدفق معين. هذه الطريقة الأيونية هي عامل رئيسي في التحكم في معدل التدفق بين الألواح.
