หลอดครีบบรรลุการถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ประกอบด้วยท่อเหล็กธรรมดา (ท่อเรียบ) ในหลายกรณี ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของของเหลวภายนอกท่อและของเหลวภายในท่อไปยังผนังท่อจะแตกต่างกัน ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่เรียกว่าหมายถึงปริมาณการถ่ายเทความร้อนต่อหน่วยพื้นที่การถ่ายเทความร้อนและความแตกต่างของอุณหภูมิหน่วย (ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของเหลวกับผนัง) และแสดงถึงความสามารถในการถ่ายเทความร้อนระหว่างของเหลวกับผนัง ตัวอย่างเช่น: ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเมื่อน้ำควบแน่นบนผนังคือ: 10000-20000w/(m2. ℃) เมื่อน้ำเดือดบนผนัง ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนคือ: 5000----10000---เมื่อ น้ำไหลผ่านผนัง ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนอยู่ที่ประมาณ: 2000----10000---- ค่าสัมประสิทธิ์การแลกเปลี่ยนความร้อนเมื่ออากาศหรือก๊าซไอเสียไหลผ่านผนังคือ: 20----80---- การแลกเปลี่ยนความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์เมื่ออากาศถ่ายเทโดยธรรมชาติคือ 5----10----

จะเห็นได้ว่าความแตกต่างของความสามารถในการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างของเหลวกับผนังนั้นแตกต่างกันมาก ต่อไป ลองนึกภาพสถานการณ์การแลกเปลี่ยนความร้อนที่เกิดขึ้นจริง: ด้านในของท่อเต็มไปด้วยน้ำไหล และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนคือ 5000 (----) ในขณะที่ด้านนอกของท่อเป็นก๊าซไอเสียทั้งหมด และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน เพียง 50 (-- --) ความแตกต่างระหว่างทั้งสองคือ 100 เท่า เมื่อความร้อนถูกถ่ายเทจากด้านในของท่อไปยังด้านนอกของท่อ หรือจากด้านนอกของท่อไปยังด้านในของท่อ"คอขวด" หรือ"ความต้านทานสูงสุด" ของกระบวนการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้น? แน่นอน มันเป็นด้านก๊าซไอเสียที่อยู่นอกท่อ เนื่องจากด้านก๊าซไอเสียมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่ำสุด นั่นคือ ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนต่ำที่สุด ซึ่งจำกัดการเพิ่มขึ้นของการถ่ายเทความร้อน

เราจะเพิ่มการถ่ายเทความร้อนของท่อกลมได้อย่างไร? วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดวิธีหนึ่งคือการใช้พื้นผิวที่ขยายออกบนพื้นผิวด้านนอกของท่อ นั่นคือ ด้านก๊าซไอเสีย นั่นคือ เพื่อทำท่อที่มีครีบ สมมติว่าพื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่แท้จริงของท่อครีบเป็นพื้นผิวด้านนอกของท่อเรียบเดิมหลายเท่า แม้ว่าค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของก๊าซไอเสียจะยังต่ำมาก แต่ผลการถ่ายเทความร้อนสะท้อนบนพื้นผิวด้านนอกของท่อเรียบ จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเพื่อให้กระบวนการถ่ายเทความร้อนทั้งหมดได้รับการปรับปรุงและภายใต้เงื่อนไขของการถ่ายเทความร้อนทั้งหมดการใช้โลหะของอุปกรณ์จะลดลงและเศรษฐกิจดีขึ้น