На фоне все более серьезного глобального дефицита энергии и давления на сокращение выбросов углерода, traditional shell-and-tube condensers struggle to meet the urgent demand for highly efficient and compact heat exchange equipment in modern engineering due to their low heat transfer efficiency and large sizeДля решения этой проблемы повышение эффективности теплообменного оборудования стало ключевым способом сокращения потребления энергии.

В исследовании систематически исследовались характеристики теплопередачи конденсации горизонтальных двусторонних усиленных труб 1 (E1 2 и E2 3).В исследовании использовался экологически чистый хладагент R134a при типичных условиях работы с температурой насыщения 40°C, проводить систематическое сравнение между гладкой трубой и двумя типами усиленных труб с внешними зазубленными плавниками и внутренними спиральными микроребрами.

The results not only validated the significant advantages of double-sided enhanced structures in improving heat transfer efficiency but also provided critical engineering insights for condenser design optimization, напрямую отвечая на насущную потребность отрасли в высокоэффективных и энергосберегающих технологиях.

Результаты показали, что улучшенные поверхности значительно увеличивают эффективную площадь теплообмена и облегчают быстрый отвод конденсата,Коэффициенты теплопередачи конденсации труб E1 и E2 достигают 11-14 раз выше, чем у гладкой трубыЭто значительно уменьшило объем конденсатора и расход материалов.

Дальнейшие исследования показали, что увеличение скорости охлаждающей воды при постоянной тепловой нагрузке может еще больше увеличить преимущества усовершенствованных труб,Хотя скорость улучшения замедлилась по мере увеличения скорости.Когда внешний тепловой поток превышал приблизительно 94 В*м−2, трубка E1, с большей высотой плавника, демонстрировала более значительное снижение производительности из-за утолщенной пленки конденсата.в то время как трубка E2, с относительно меньшей высотой плавника, продемонстрировал превосходную прочность в условиях большой нагрузки.

Таким образом, для приложений с низкой или средней плотностью теплового потока и стремящихся к чрезвычайной компактности, усовершенствованная трубка E1 с большей площадью теплообмена может быть приоритетной.В сценариях с сильно колеблющимися тепловыми нагрузками или высокой плотностью теплового потока, трубка E2, с ее более надежными геометрическими параметрами, предлагает более высокую долгосрочную эксплуатационную надежность.

This study provides direct guidance for the structural optimization and material selection of next-generation high-efficiency condensers and lays an experimental foundation for the coupled design of environmentally friendly refrigerants and complex enhanced surfaces.

1. Горизонтальная двусторонняя усиленная трубка: Медная трубка со специальной обработкой как внешней, так и внутренней стенки, предназначенная для более быстрого и эффективного конденсации.Он называется "двухсторонний усиленный", потому что он имеет "внешние зазубки и внутренние канавки"," и называется "горизонтальной", потому что трубка расположена горизонтально.
2. трубка E1: Внешняя стена имеет 150 зубчатых плавников, каждый высотой 0,8 мм и расстоянием 0,57 мм; внутренняя стена выгравирована 75 спиральными микроребрами, каждый высотой 0,26 мм и под углом 40°.
3. трубка E2: Внешняя стена плавников немного короче (0,79 мм), более плотно расположена (0,55 мм) и меньше (100); внутренняя стена имеет спиральные ребра, которые выше (0,42 мм) и под большим углом (45°),Но всего 38..