Kā finned caurule sasniedz efektīvu siltuma pārnesi?

Siltummainī, kas sastāv no parastām tērauda caurulēm (gludām caurulēm), daudzos gadījumos šķidruma siltuma pārneses koeficients ārpus caurules un šķidrums caurules iekšpusē uz caurules sienu ir atšķirīgs. Tā sauktais siltuma pārneses koeficients attiecas uz siltuma pārneses daudzumu uz siltuma pārneses laukuma vienību un vienības temperatūras starpību (temperatūras starpība starp šķidrumu un sienu), un tas atspoguļo siltuma pārneses jaudu starp šķidrumu un sienu. Piemēram: Siltuma pārneses koeficients, ūdenim kondensējoties uz sienas, ir: 10000-20000w/(m2. °C) Kad ūdens vārās uz sienas, siltuma pārneses koeficients ir: 5000----10000---- kad ūdens plūst caur sienu Siltuma pārneses koeficients ir aptuveni: 2000----10000---- Siltumapmaiņas koeficients, kad caur sienu plūst gaiss vai dūmgāze, ir: 20----80---- Siltumapmaiņa koeficients, ja gaiss ir dabiski konvektīvs, ir tikai: 5----10----

Var redzēt, ka siltuma apmaiņas jaudas atšķirība starp šķidrumu un sienu ir ļoti atšķirīga. Pēc tam iedomājieties faktisko siltuma apmaiņas situāciju: caurules iekšpuse ir pilna ar plūstošu ūdeni, un tās siltuma pārneses koeficients ir 5000 (----), bet caurules ārpuse ir dūmgāze, un tās siltuma pārneses koeficients ir tikai 50 (-- --), atšķirība starp abiem ir 100 reizes. Kad siltums tiek pārnests no caurules iekšpuses uz caurules ārpusi vai no caurules ārpuses uz caurules iekšpusi, kur rodas siltuma pārneses procesa "vājā vieta" vai "maksimālā pretestība"? Protams, tā ir dūmgāzu puse ārpus caurules, jo dūmgāzu pusei ir zemākais siltuma pārneses koeficients, tas ir, siltuma pārneses jauda ir viszemākā, kas ierobežo siltuma pārneses pieaugumu.

Kā mēs varam palielināt apaļās caurules siltuma pārnesi? Viena no visefektīvākajām metodēm ir izmantot paplašinātu virsmu uz caurules ārējās virsmas, tas ir, dūmgāzu pusē, tas ir, lai izveidotu finned cauruli. Pieņemot, ka finned caurules faktiskais siltuma pārneses laukums ir vairākas reizes lielāks par sākotnējās gludās caurules ārējo virsmu, lai gan dūmgāzu siltuma pārneses koeficients joprojām ir ļoti zems, siltuma pārneses efekts, kas atspoguļojas uz gludās caurules ārējās virsmas, tiks ievērojami palielināts, lai viss siltuma pārneses process tiktu uzlabots, un ar nosacījumu, ka notiek noteikta pilnīga siltuma pārnese, iekārtas metāla patēriņš tiek samazināts un ekonomika tiek uzlabota.