研究表明，加入到換熱器換熱管中的擾流子添加物可以使換熱管內
流動的液體產生明顯的螺旋運動。換句話說，在換熱器換熱管中加入
擾流子添加物，就相當于在換熱器換熱管中加入空隙率ε≥95%的多孔體，當換熱器換熱管中流動的液體流經這些擾流子添加物以后，流道內將產生明顯的彌散流動效應，在低雷諾數下（Re≥300），由于彌散流動的促進，使換熱器換熱管中的液體轉變為湍流。湍流狀態的流動液體其總熱阻是所有流態液體中最小的，由于換熱器換熱管中湍流狀態的流動液體熱阻非常小，所以，換熱器的傳熱系數（K）值將大大增加。在高的傳熱系數（K）值狀態下，換熱器中擾流子強化傳熱的效果就會非常明顯。
擾流子強化傳熱的特點：
1、在換熱管中加擾流子添加物，最明顯的特點就是大大增強了換熱管內側的換熱系數。試驗表明，在換熱器換熱管中加擾流子添加物，換熱管內側換熱系數可比光管提高�以上。擾流子強化傳熱除了減少金屬消耗，它還可以提高工廠熱能利用效率，降低能耗。目前，一些設計追求高熱強度，而管殼式換熱器由于傳熱效率低，設計中采用的主要手段是選擇提高對數平均溫差，這要導致能耗的大幅度增加。
2、采用擾流子強化傳熱，另一優點就是可有效地抑制污垢的生成。結垢是換熱器非常棘手的問題。污垢使傳熱效率下降，它的導熱性能差，只有鋼的1/30～1/50。對碳鋼管油冷卻器，當水垢厚度達到2mm時，將比新制無垢時的運行效率下降30%。美國傳熱研究公司對換熱器的污垢問題進行了多年的研究，發現污垢的形成、生長，主要與介質溫度和流速有關，介質溫度越高，介質與壁面溫差越大，流速越低，越易形成污垢。為了消除管側污垢，國外一些廠家通過提高管內流速（V＝12～13m/s），但這帶來過高的壓降，能耗很大。采用擾流子強化傳熱的換熱器，設備管側的污垢顯著減少。首先，由于流體的彌散流動，介質的溫度梯度較小，抑制了污垢的形成、生長；其次，由于彌散流紊動度很高（擾流子強化相當于靜態攪拌器），流體中的雜質不易沉積成垢。
3、使用擾流子強化傳熱換熱器的清洗十分方便。短時期清洗時，可不抽出強化元件，用水速為V＞s的清水沖刷管程即可。實驗表明。當水速達到s時，水流將產生強烈的彌散渦流，對管壁有很強的沖刷效應。因此，可以比較干凈地除掉擾流子及管壁上的垢物。如果長時間運行后清洗，可抽出強化元件，分別清洗擾流子與管壁，這也很便于實施。 |
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