Bahasa Dalam evolusi berterusan teknologi pertukaran haba, tiub sirip luka lingkaran digunakan secara meluas dalam pelbagai peralatan dan sistem perindustrian sebagai elemen pertukaran haba yang cekap dan padat. Struktur lingkaran dan reka bentuk siripnya yang unik meningkatkan kawasan pertukaran haba dan menggalakkan pemindahan haba yang cepat. Walau bagaimanapun, reka bentuk tebukan selang antara sirip, sebagai faktor utama yang mempengaruhi aliran bendalir dan kecekapan pertukaran haba, sering diabaikan atau dipandang remeh.
Penebukan selang, iaitu, lubang-lubang kecil yang diedarkan sama rata pada sirip, adalah penghubung utama dalam reka bentuk tiub sirip luka lingkaran. Lubang ini bukan sahaja menyediakan saluran untuk bendalir, tetapi juga mempengaruhi corak aliran bendalir, penurunan tekanan dan kecekapan pertukaran haba antara sirip. Reka bentuk tebukan selang yang munasabah boleh memastikan aliran cecair yang lancar antara sirip, sambil memaksimumkan kawasan pertukaran haba sirip untuk mencapai pertukaran haba yang cekap.
Reka bentuk penebuk selang perlu mengambil kira pelbagai faktor, termasuk ketebalan, bentuk, bahan dan sifat bendalir sirip. Faktor-faktor ini saling berkaitan dan secara bersama mempengaruhi aliran bendalir dan kecekapan pertukaran haba antara sirip.
Ketebalan sirip: Ketebalan sirip secara langsung mempengaruhi kekuatan struktur dan kapasiti pemindahan haba. Sirip yang lebih tebal mempunyai kestabilan struktur yang lebih baik, tetapi juga boleh menyebabkan halangan aliran bendalir dan meningkatkan penurunan tekanan. Oleh itu, apabila mereka bentuk penebukan selang, saiz dan pengedaran lubang perlu diselaraskan mengikut ketebalan sirip untuk memastikan bendalir boleh melepasi dengan lancar sambil mengekalkan kecekapan pemindahan haba sirip.
Bentuk sirip: Bentuk sirip mempunyai kesan yang ketara pada corak aliran bendalir. Contohnya, sirip lurus boleh menyebabkan bendalir membentuk aliran laminar antara sirip, manakala sirip beralun atau bergerigi boleh membimbing bendalir untuk membentuk aliran bergelora dan meningkatkan kesan pertukaran haba. Apabila mereka bentuk tebukan selang, bentuk sirip perlu dipertimbangkan. Dengan melaraskan kedudukan dan bilangan lubang, laluan aliran bendalir boleh dioptimumkan dan kecekapan pertukaran haba boleh dipertingkatkan.
Bahan sirip: Kekonduksian terma, rintangan kakisan dan kekuatan bahan sirip juga mempunyai kesan penting ke atas reka bentuk tebukan selang. Sebagai contoh, bahan dengan kekonduksian terma yang tinggi boleh memindahkan haba dengan lebih berkesan, tetapi juga boleh menyebabkan sirip berubah bentuk pada suhu tinggi. Oleh itu, apabila mereka bentuk penebukan selang, adalah perlu untuk memilih saiz lubang yang sesuai dan pengedaran mengikut ciri-ciri bahan sirip untuk memastikan kestabilan dan kecekapan pertukaran haba sirip.
Ciri-ciri bendalir: Kelikatan, ketumpatan, kadar aliran dan suhu bendalir juga secara langsung mempengaruhi aliran bendalir dan kecekapan pertukaran haba antara sirip. Contohnya, apabila bendalir berkelikatan tinggi mengalir di antara sirip, ia mungkin menghasilkan penurunan tekanan dan rintangan yang besar. Oleh itu, apabila mereka bentuk penebukan selang, perlu melaraskan saiz dan pengedaran lubang mengikut ciri-ciri bendalir untuk memastikan bendalir boleh melepasi dengan lancar antara sirip sambil mengekalkan ketinggian yang tinggi.
Reka bentuk penebukan selang adalah terlalu padat atau terlalu jarang, yang akan memberi kesan buruk pada kecekapan pertukaran haba tiub sirip luka berpusar.
Tebukan selang terlalu padat: Apabila tebukan selang antara sirip terlalu padat, saluran aliran bendalir di antara sirip menjadi lebih sempit, yang boleh menyebabkan aliran bendalir terhalang dan meningkatkan penurunan tekanan. Ini bukan sahaja akan meningkatkan penggunaan kuasa pam, tetapi juga mengurangkan kadar aliran dan pergolakan bendalir, dengan itu mengurangkan kecekapan pertukaran haba. Selain itu, tebukan selang terlalu padat juga boleh menyebabkan bendalir di antara sirip membentuk zon mati atau pusaran, seterusnya mengurangkan kecekapan pertukaran haba.
Tebukan selang terlalu jarang: Sebaliknya, apabila reka bentuk tebukan selang antara sirip terlalu jarang, walaupun saluran aliran bendalir di antara sirip menjadi lebih luas, kawasan pertukaran haba berkesan sirip akan berkurangan. Ini akan menyebabkan laluan pemindahan haba menjadi lebih panjang dan kecekapan pertukaran haba berkurangan. Di samping itu, tebukan selang yang terlalu jarang juga boleh menyebabkan bendalir membentuk aliran laminar antara sirip, mengurangkan kesan kacau dan campuran pergolakan pada haba, seterusnya mengurangkan kecekapan pertukaran haba.
Untuk mengoptimumkan kecekapan pertukaran haba bagi tiub sirip luka berpusar, adalah perlu untuk mempertimbangkan secara menyeluruh faktor-faktor seperti ketebalan, bentuk, bahan dan sifat bendalir sirip, dan mereka bentuk penebukan selang dengan munasabah. Berikut adalah beberapa strategi pengoptimuman:
Gabungan eksperimen dan simulasi: Melalui eksperimen dan simulasi, kesan reka bentuk tebukan selang yang berbeza pada aliran bendalir dan kecekapan pertukaran haba dikaji. Melalui analisis perbandingan, parameter reka bentuk tebukan selang optimum ditemui.
Pelarasan dinamik: Dalam aplikasi praktikal, reka bentuk penebukan selang dilaraskan secara dinamik mengikut ciri sebenar bendalir dan keperluan pertukaran haba. Sebagai contoh, untuk cecair berkelikatan tinggi, saiz dan bilangan penebukan selang boleh ditingkatkan dengan sewajarnya untuk mengurangkan penurunan tekanan dan rintangan; manakala bagi bahan sirip dengan kekonduksian terma yang rendah, saiz tebukan selang boleh dikurangkan dengan sewajarnya untuk meningkatkan kawasan pertukaran haba berkesan sirip.
Pengoptimuman berbilang objektif: Dalam reka bentuk penebukan selang, pelbagai objektif seperti rintangan aliran bendalir, kecekapan pertukaran haba dan kos peralatan perlu dipertimbangkan pada masa yang sama. Melalui kaedah pengoptimuman pelbagai objektif, reka bentuk tebukan selang optimum yang memenuhi semua objektif ditemui.
Penambahbaikan berterusan: Dengan kemajuan teknologi yang berterusan dan pengembangan bidang aplikasi, reka bentuk penebuk selang tiub sirip berpusing juga perlu dipertingkatkan dan dioptimumkan secara berterusan. Melalui penyelidikan dan amalan berterusan, terokai kaedah dan strategi reka bentuk tebukan selang masa yang lebih cekap.
Reka bentuk tebukan selang adalah pautan utama dalam mengoptimumkan kecekapan pertukaran haba bagi tiub sirip luka berpusar. Dengan mempertimbangkan secara menyeluruh faktor-faktor seperti ketebalan, bentuk, bahan dan ciri bendalir sirip, reka bentuk tebukan selang yang munasabah dapat meningkatkan kecekapan pertukaran haba dan hayat perkhidmatan tiub sirip berpusar dengan ketara. Pada masa hadapan, dengan kemajuan teknologi yang berterusan dan pengembangan bidang aplikasi, reka bentuk tebukan selang tiub bersirip luka berpusar akan memberi lebih perhatian kepada saintifik dan praktikal, memberikan sokongan padu untuk merealisasikan teknologi pertukaran haba yang lebih cekap dan mesra alam.
