Výměníky tepla jsou dnes již běžně používány v různých topných, chladicích nebo průmyslových systémech. Aby fungovaly efektivně, je velmi důležitý způsob, jakým kapalina nebo jiné médium (např. voda, chladivo, glykol) prochází kanály výměníku. Jedním z klíčových jevů, které ovlivňují účinnost přenosu tepla, je turbulentní proudění - nebo otázka, zda daný výměník nebo jiné zařízení dokáže vytvořit turbulentní proudění.
Turbulentní proudění je typ proudění kapaliny, při kterém se částice pohybují neuspořádaně, dokonce chaoticky, vířivě a nepravidelně. Na rozdíl od laminárního proudění, které se vyznačuje klidným, uspořádaným pohybem jednotlivých médií, turbulentní proudění charakterizují neustálé změny směru a rychlosti. Médium se během pohybu také dodatečně míchá - tento pohyb výrazně zvyšuje mísení kapaliny. Tímto způsobem turbulentní proudění vede k efektivnějšímu přenosu tepla.
U výměníků tepla je cílem v podstatě maximalizace přenosu tepelné energie mezi dvěma médii, nejlépe při zachování malých rozměrů, nízké spotřeby materiálu potřebného pro výrobu atd. Turbulentní proudění výrazně zlepšuje účinnost tohoto procesu - chaotický pohyb kapaliny zvětšuje plochu tepelného kontaktu a zkracuje čas potřebný k vyrovnání teplot. Díky tomu zařízení pracují efektivněji, rychleji se zahřívají nebo ochlazují a spotřeba energie může být nižší.
Aby proudění bylo turbulentní, musí být překročena určitá hodnota tzv. Reynoldsova čísla. Toho se dosahuje vhodně zvolenou rychlostí proudění, průměrem trubek a také geometrií kanálů výměníku. V praxi se často navrhují výměníky tak, aby zajišťovaly turbulentní proudění v typickém pracovním rozsahu zařízení.
To znamená, že desky výměníku tepla musí být vhodně profilované, opatřené vhodně navrženými drážkami, aby udržovaly a podporovaly turbulentní proudění.
☑️✅ Většina výrobců výměníků uvádí, že jejich zařízení mají drážkované desky - to však neznamená, že dosahují turbulentního proudění. Ve většině případů jde o čistě marketingový tah a pouze správné profilování desky zajišťuje, že proudění bude turbulentní - a že výměna tepla bude účinná i při relativně nízkých průtocích.
Turbulentní proudění je jev, který může výrazně zlepšit účinnost výměníků tepla. Jeho pochopení a kontrola jsou klíčové při navrhování moderních, energeticky úsporných topných a chladicích systémů. Ačkoli s sebou nese určité výzvy, v mnoha případech se jeho použití ukazuje jako nejvýhodnější.
Zveme vás k prohlédnutí katalogu výměníků tepla s turbulentním prouděním značky Nordic Tec.
☑️✅ Podívejte se také - BLOG:
Produkt je dostupný v jiných variantách
Zanechat komentář