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換熱器傳熱強化技術(shù)
換熱器是各行各業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的設(shè)備之一。它的性能提高,不僅能提高能源利用率,而且能使設(shè)備小型化。隨著科技發(fā)展和人們生活水平的提高,世界能源的消耗量快速增長,提高換熱器效能,降低能耗顯得尤為重要。通常,換熱器性能的提高是通過換熱器中流體與固壁間對流換熱系數(shù)的提高而實現(xiàn)的。傳熱強化技術(shù)即以此為目的的技術(shù)。換熱器性能的提高,可以從兩個層次上進行,第一個層次是提高流體與壁面間的對流換熱系數(shù),包括:各種肋片,插入物,紊流發(fā)生器等:第二個層次是在相同的對流條件下,提高換熱器的性能,例如,改變換熱器中冷熱流體的流動方式會影響換熱器的性能。在相同的傳熱單元數(shù)條件下,逆流換熱器的效能最高,順流換熱器的效能最低,而叉流等其他形式換熱器的效能介于它們的中間。
20世紀70年代初出現(xiàn)的世界性能源危機,使傳熱強化技術(shù)取得了快速發(fā)展。直到20世紀90年代初,每年發(fā)表的有關(guān)傳熱強化的文獻成倍的增長。在具體技術(shù)方面,可分為被動強化技術(shù)和主動強化技術(shù),前者是指不需要外界動力的強化技術(shù),包括擴展表面(各種肋),插入物,旋流器和湍流發(fā)生器等:后者是指需要輸入外界動力的強化技術(shù),包括機械振動,施加電場或磁場,流體中加添加物等。到了20世紀的90年代末,一些人認為傳熱強化技術(shù)逐漸成為常規(guī)技術(shù),再加上世界能源價格的相對穩(wěn)定,強化傳熱技術(shù)研究的需求和熱情就不如以前那么高漲。然而Be嘲espl認為傳熱強化技術(shù)仍然在不斷擴展其新的應(yīng)用領(lǐng)域,例如過程工業(yè)中幾乎到處都需傳熟強化。這些應(yīng)用提出了要求發(fā)展新的傳熱強化技術(shù),如三維肋、三維粗糙元、縱向渦發(fā)生器和復合強化技術(shù)等,它們被稱為第三代傳熱強化技術(shù)。