Uporaba eliptičnih ravnih cevi v toplotnih izmenjevalnikih je predvsem posledica naslednjih razlogov:
1. Prednosti učinkovitosti prenosa toplote
Velika površina prenosa toplote: Pod istim prerezom je obod za prenos toplote eliptične ravne cevi daljše od krožne cevi, ki zagotavlja večjo površino prenosa toplote in omogoča popolnejši prenos toplote. Na primer, v toplotnem izmenjevalniku plavuti lahko eliptične ravne cevi povečajo kontaktno območje s plavuti in izboljšajo skupno učinkovitost prenosa toplote.
Povečana motnja tekočine: Pretočna prečna površina eliptične ravne cevi je v primerjavi s krožno cevjo razmeroma majhna. Ko hitrost pretoka ostane konstantna, se hitrost pretoka tekočine znotraj cevi poveča, motnje se okrepi in konvektivni prenos toplote znotraj cevi poveča. Pri tekočini zunaj cevi je eliptična ploščata cev približno racionalizirana, upornost pa je majhna, ko se tekočina pometa navzven. Lahko poveča hitrost pretoka in poveča zunanji prenos toplote, hkrati pa omogoča enako odpornost na pretok.
Enakomerna porazdelitev temperature: S simulacijo dinamike računalniške tekočine CFD je znano, da sta hitrost in temperaturna porazdelitev okoli eliptične ravne cevi bolj enakomerna, kar vodi k prenašanju cevi s polnim toploti in lahko učinkovito zmanjša lokalno pregrevanje ali pregrevanje v toplotnem izmenjevalniku, kar izboljšata toplotno prenos in učinkovitost prenosa toplote.
2. Dobre lastnosti mehanike tekočine
Zmanjšati odpornost na pretok: Eliptične ravne cevi lahko zmanjšajo odpornost na zrak. Kadar je dolga os osi eliptične cevi skladna s smerjo pretoka tekočine, se ločitvena točka premakne nazaj glede na krožno cev, izguba pretoka, ki jo povzroči karman vrtinčna ulica v ločitvenem območju, pa se močno zmanjša. V toplotnem izmenjevalniku z enakim volumnom zraka in vetrovnim površino ima dejanski neto pretočni kanal eliptične ravne cevi razmeroma nižjo hitrost vetra, kar lahko učinkovito zmanjša turbulenco na stranski strani in še dodatno zmanjša odpornost na veter.
Zmanjšanje tveganja za vibracijo: Pri primeru jemanje spiralno zasukane eliptične ravne cevi kot primer, stranska tekočina lupine teče v spiralni prednji obliki, pri čemer se izogne padcu tlaka, ki ga povzroča nenehno spreminjajočo se smer pretoka tekočine v tradicionalnih izmenjevalnikih toplote in zmanjša vibracijo cevi za prenos toplote, ki ga povzroči stranski prenos toplote.
3. Prednosti strukturne zasnove in prostora
Bolj kompaktna ureditev: Eliptične ravne cevi je mogoče razporediti bolj kompaktno, kar omogoča namestitev več cevi za izmenjavo toplote v istem prostoru, zaradi česar je struktura toplotnega izmenjevalnika bolj kompaktna in poveča prenos toplote na enoto volumna, kar učinkovito zmanjšuje skupni volumen in odtis toplotnega izmenjevalnika. V nekaterih prostorih z omejenimi mesti, kot so ladje, majhne kemične rastline itd., Ima velike prednosti.
Samopodočna struktura: Pri sestavljanju spiralno zasukane eliptične ravne cevi v izmenjevalec toplote se lahko zanaša na točkovni stik zunanje spiralne črte za samopodobo, ne da bi potrebovali dodatne nosilce snopa cevi, varčevanje materialov in stroškov ter izogibanje težavam z mrtvimi conami in skaliranjem, ki jih povzročajo nosilci.
4. Visoke celovite gospodarske koristi
Zmanjšati obratovalne stroške: Eliptični toplotni izmenjevalec ravne cevi ima nizko odpornost na stran vetra, med delovanjem pa je poraba energije energijske opreme, kot so ventilatorji, nizka, kar lahko zmanjša dolgoročne obratovalne stroške. Hkrati lahko njegova večja učinkovitost prenosa toplote zmanjša porabo energije, potrebne za doseganje enake količine prenosa toplote.
Zmanjšati stroške vzdrževanja: Zaradi strukturnih značilnosti eliptične ravne cevi ni mrtvega območja na strani lupine in ima dobro zmogljivost proti skaliranju, kar lahko zmanjša frekvenco in stroške čiščenja in vzdrževanja toplotnega izmenjevalnika. Poleg tega ima visoko moč, osnovna cev pa pozimi ni enostavno zamrzniti in razpokana z dolgo življenjsko dobo, ki tudi zmanjšuje stroške zamenjave in vzdrževanja opreme.
