De transfert de chaleur régimes d'écoulement
L'un des facteurs importants de contrôle de transfert de chaleur est la résistance au flux de chaleur à travers les différentes "couches" qui forment la barrière entre les deux fluides.
La force motrice pour le transfert de chaleur est la différence entre les niveaux de température entre le chaud et le froid fluides, plus la différence la plus élevée la vitesse à laquelle le flux de chaleur entre eux et le designer doit optimaliser les niveaux de température à chaque étape afin de maximiser le total taux de flux de chaleur.
La résistance au flux de chaleur est constitué par 5 'de la couche comme suit:
- L'intérieur "couche limite" formé par les fluides en contact étroit avec la surface intérieure du tube.
- L'encrassement couche formée par dépôt de matières solides ou semi-solides sur la surface intérieure du tube (qui mai mai ou ne pas être présent).
- L'épaisseur de la paroi du tube et le matériau utilisé sera régie par la résistance au flux de chaleur si le tube lui-même.
- L'encrassement couche formée par dépôt de matières solides ou semi-solides sur la surface extérieure du tube (qui mai mai ou ne pas être présent).
- L'extérieur "couche limite" formé par les fluides en contact étroit avec la surface extérieure du tube.
Les valeurs à utiliser pour [2] et [4] sont généralement spécifiés par le client comme le résultat de l'expérience alors que le concepteur de sélectionner le tube de la taille, l'épaisseur et des matériaux en fonction de l'application.
La résistance à la chaleur résultant de la circulation [1] et [5], (désigné partielle des coefficients de transfert de chaleur) dépendent fortement de la nature des fluides, mais aussi, surtout, sur la géométrie des surfaces de transfert de chaleur, ils sont en contact avec. Il importe de la finale valeurs sont fortement influencées par ce qui se passe au niveau des couches limites, le liquide effectivement en contact avec la surface de transfert de chaleur.
Les couches limites
Quand un flux de fluide visqueux en contact avec un tube à basse vitesse, il le fera d'une manière qui ne produit pas d'intercaler des fluides, la couche limite, le liquide en contact avec le tube, aura sa vitesse légèrement réduite par visqueux faire glisser et de chaleur par l'intermédiaire du flux de fluide (ou dans) la paroi du tube par conduction et / ou convection.
Comme la vitesse du fluide est augmentée, il finira par atteindre un niveau qui cause la forme fluide à tourbillons de turbulence où la couche limite rompt avec le mur et se mélange avec la plus grande partie du fluide loin de la paroi du tube.
La vitesse à laquelle cela se produit est influencée par de nombreux facteurs, la viscosité du fluide, la rugosité de la paroi du tube, la forme du tube, de la taille du tube etc
Afin de quantifier la turbulence (ou son absence), dans la pratique, le transfert de chaleur ingénieurs utilisent un nombre sans dimension appelé le nombre de Reynolds, qui est calculée comme suit:
Re = DG / μ
Où:
- D = le diamètre hydraulique du tube (m)
- G = vitesse de la masse (kg / m². S)
- = μ la viscosité du fluide (kg / ms)
Par l'expérimentation, il a été constaté que le nombre de Reynolds moins de 1200 décrivent l'état au cours de laquelle il n'y a pas de rupture de la paroi du tube qui est appelé à flux laminaire. Les propriétés physiques du fluide sont les facteurs déterminants pour le transfert de chaleur dans ce domaine, ce qui est inefficace en termes de transfert de chaleur. La ligne bleue dans le graphique est bon pour un tube tandis que le rouge est pour un tube ondulé. Comme on peut le voir, ou pas si les tubes sont ondulés, lors du fonctionnement dans un régime d'écoulement laminaire ondulé tubes n'ont pas d'effet positif jusqu'à ce que le nombre de Reynolds est au-dessus de 1000. | 
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À valeurs du nombre de Reynolds entre 1200 et 2000, est une zone d'incertitude appelé la zone de transition où il y mai mai ou ne pas être turbulences générées en fonction d'autres facteurs imprévisibles. Comme il s'agit d'un domaine d'incertitude de transfert de chaleur ingénieurs essayer d'éviter les fluides circulant dans ce domaine. Comme on peut le constater dans ce cas, lorsque les tubes sont ondulés, ils offrent une amélioration importante lorsque le nombre de Reynolds est au-dessus de 1000 mais encore au-dessous du niveau de 2000 pour l'écoulement turbulent avec un bon tube. | 
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Au nombre de Reynolds au-dessus de 2000, il y est importante rupture de la paroi du tube et de l'état est décrit comme un écoulement turbulent avec d'importantes mélange de la couche limite et la majeure partie fluide. C'est la zone la plus efficace pour échangeurs de chaleur au travail po Ce graphique montre que ondulation dans les régimes d'écoulement turbulent a un important effet de l'amélioration de nombre de Reynolds au-dessus de 2000, lorsque |