内置旋转扭带换热管的传热强化机理

针对换热设备的低效率和污垢沉积问题,研究开发具有强化传热和污垢在线清洗双重功效的旋转清洗扭带技术。提出旋转扭带强化传热的机理包括:①换热管当量直径减少效应强化。②近管壁区域流速加大效应强化。③螺旋线流动流速加大效应强化。④二次流流速增大效应强化。对旋转扭带的这些强化传热机理进行理论分析,建立湍流工况下强化传热的努塞尔数预测关联式。研究结果表明:当扭率大于等于10时,当量直径减小效应和近管壁区域流速加大效应是传热强化的主要控制机理;当扭率小于10时,螺旋线流动流速加大效应是强化传热主要控制机理。二次流流速加大效应对强化传热的贡献与其他三种机理相比相对较弱,只有在扭率小于等于1时,对强化传热的贡献份额才比较大。对内置旋转扭带换热管的努塞尔数预测值与试验值进行了比较,两者吻合较好。