Warmtewisselaars worden tegenwoordig veel gebruikt in verschillende verwarmings-, koel- en industriële systemen. Om efficiënt te werken, is de manier waarop de vloeistof of een ander medium (bijvoorbeeld water, koelmiddel, glycol) door de kanalen van de warmtewisselaar beweegt, zeer belangrijk. Een van de belangrijkste fenomenen die de efficiëntie van warmteoverdracht beïnvloeden, is turbulente stroming - of de vraag of een bepaalde warmtewisselaar of ander apparaat turbulente stroming kan veroorzaken.
Wat is turbulente stroming?
Turbulente stroming is een type vloeistofstroom waarbij de deeltjes zich op een ongeordende, zelfs chaotische, wervelende en onregelmatige manier bewegen. In tegenstelling tot laminaire stroming, die wordt gekenmerkt door een rustige, geordende beweging van het medium, wordt turbulente stroming gekenmerkt door voortdurende veranderingen in richting en snelheid. Het medium mengt zich ook tijdens de beweging - een dergelijke beweging vergroot het mengen van de vloeistof aanzienlijk. Op deze manier leidt turbulente stroming tot een efficiëntere warmteoverdracht.
Waarom is turbulente stroming gewenst in warmtewisselaars?
Bij warmtewisselaars is het doel in principe - maximalisatie van de overdracht van thermische energie tussen twee media, bij voorkeur met behoud van kleine afmetingen, laag materiaalverbruik voor de productie, enz. Turbulente stroming verbetert de efficiëntie van dit proces aanzienlijk – de chaotische beweging van de vloeistof vergroot het contactoppervlak voor warmteoverdracht en verkort de tijd die nodig is om de temperaturen in evenwicht te brengen. Hierdoor werken apparaten efficiënter, warmen ze sneller op of koelen ze sneller af, en kan het energieverbruik lager zijn.
Hoe wordt turbulente stroming bereikt?
Om een stroming turbulent te laten worden, moet een bepaalde waarde van het zogenaamde Reynoldsgetal worden overschreden. Dit wordt bereikt door een goed afgestelde stroomsnelheid, buisdiameter en de geometrie van de kanalen van de warmtewisselaar. In de praktijk worden warmtewisselaars vaak zo ontworpen dat ze turbulente stroming garanderen binnen het typische werkbereik van het apparaat.
Dit betekent dat de platen van de warmtewisselaar op de juiste manier moeten worden geprofileerd, met een zorgvuldig ontworpen ribbelstructuur, om turbulente stroming te behouden en te stimuleren.
☑️✅ De meeste fabrikanten van warmtewisselaars vermelden dat hun apparaten geribbelde platen hebben - dit betekent echter niet dat ze turbulente stroming bereiken. In de meeste gevallen is dit puur een marketingtruc, en alleen een goed ontworpen plaatprofiel zorgt ervoor dat de stroming turbulent is - en dat de warmteoverdracht efficiënt is, zelfs bij relatief lage stromingen.
Samenvatting
Turbulente stroming is een fenomeen dat de efficiëntie van warmtewisselaars aanzienlijk kan verbeteren. Het begrijpen en beheersen ervan is cruciaal bij het ontwerpen van moderne, energiezuinige verwarmings- en koelsystemen. Hoewel het enkele uitdagingen met zich meebrengt, blijkt de toepassing ervan in veel gevallen het meest rendabel.
We nodigen u uit om onze catalogus van warmtewisselaars met turbulente stroming van Nordic Tec te bekijken.
☑️✅ Bekijk ook - BLOG:
Laat een reactie achter