یک نوع جدید از بافل برای مبادله گرما شیل و لوله

مبادله گرما یک قطعه کلیدی از تجهیزات در بسیاری از صنایع مانند تولید برق، پردازش مواد غذایی و پالایش نفت است.مبادله گرما شیل و لوله رایج ترین نوع استفاده شده است.، که بیش از ۴۰ درصد از کاربردهای مورد استفاده را تشکیل می دهد. مبادلات گرما شیل و لوله دارای انواع مختلفی از بافر هستند، که از جمله بافر تک قطعی به دلیل هزینه تولید کم آن به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.نرخ انتقال گرما بالا، و آسان نصب. با این حال، یک بخش تک قطعی اغلب از کاهش فشار بالا و ارتعاش شدید به دلیل وجود مناطق مرده رنج می برد،منجر به کاهش بهره وری انتقال گرما، به ویژه در کاربردهای خنک کننده که نیاز به فشار بالا دارند.

برای بهبود کارایی مبادلات گرما شیل و لوله، روش های مختلفی پیشنهاد شده است.که بسیاری از آنها شامل استفاده از بافلهای شیب دار در امتداد جهت کاهش رکود جریان ناشی از بافلهاست..

استفاده از بافل های مارپیچی یکی از این گزینه ها است و رایج ترین روش مورد استفاده است، زیرا بافل های مارپیچی می توانند آشفتگی جریان بیشتری ایجاد کنند.در نتیجه کاهش کاهش فشار و افزایش نرخ انتقال گرمامطالعات بیشتر نشان داده است که زاویه 40 درجه در حال تولید عملکرد مطلوب هیدرولیکی گرمایی است.هزینه تولید چنین طرح های بازپر به طور قابل توجهی بالاتر از بازپر های تک بخش سنتی است.، که یک چالش بزرگ برای پذیرش در بسیاری از صنایع است.

نمودار زیر نشان دهنده سه نوع مختلف باز کننده است:

a) یک قطعه قطعی

ب) باز کننده مارپیچی

ج) بازدار شیب دار متناوب

جفت باز در طراحی باز شیب متناوب در زیر نشان داده شده است:

در شرایط مرزی هیدرولیک یکسان، عملکرد ساختار جدید ارزیابی و با مبادلات گرما تک قطعه ای و مارپیچی مقایسه شد.

نتایج نشان می دهد که ساختار شیب دار متناوب یک روش موثر برای بهبود بهره وری مبادله گرما است.از آنجا که مزایای طرح های شیلکی را حفظ می کند در حالی که پیچیدگی طراحی و تولید را به طور قابل توجهی کاهش می دهداگرچه در حال حاضر محدود به ارزیابی نظری است، طراحی جدید بافل به دلیل شباهت جزئی به یک بافل تک قطعی، سازگاری و مقیاس پذیری خوبی را نشان می دهد.بهینه سازی بیشتر هندسه، ملاحظات عملی برای ثبات ساختاری، و حفظ ساختار شیب دار متناوب بازر، زمینه های کلیدی برای تحقیقات آینده خواهد بود.