Sut Mae'r Rhif Cregyn{0}Ochr Reynolds yn Dylanwadu ar Dechreuad Llif-Dirgryniad Tiwb a Anwythir mewn Cyfnewidydd PTFE?

Mae'r tiwbiau PTFE mewn cyfnewidydd gwres yn dawel ac yn sefydlog ar gyfraddau llif isel ar ochr y gragen. Fodd bynnag, gall cyflymder ochr cragen sy'n cynyddu groesi trothwy hydrolig cudd. Mae cyflymder hylif, dwyster tyrfedd, hyblygrwydd tiwb a bylchau cymorth yn cyfuno'n feirniadol i ganiatáu i'r hylif sy'n llifo ysgogi'r bwndel tiwb yn ddeinamig yn annisgwyl. Y canlyniad yw-dirgryniad a achosir gan lif, pan fydd tiwbiau a oedd yn statig yn flaenorol yn dechrau siglo, osgiliad ac mewn rhai achosion yn clecian â sain glywadwy yn erbyn eu cynheiliaid.

Felly, mae'r cysylltiad rhwng rhif cragen Reynolds a dirgryniad tiwb yn un o'r rhyngweithio hydrolig mwyaf hanfodol wrth ddylunio cyfnewidwyr gwres fflworopolymer ac mae perfformiad cyfnewidydd PTFE hefyd yn gysylltiedig â hyn.

Beth yw Rhif Reynolds mewn Llif Ochr Cregyn?
Mae rhif Reynolds yn rhif di-dimensiwn sy'n disgrifio natur llif hylif. Mae hwn yn gymysgedd o effeithiau:

Cyflymder hylif

Dwysedd hylif

Gludedd hylifau

Nodwedd diamedr hydrolig

Mewn llif cyfnewidydd ochr cragen, defnyddir y rhif Reynolds i nodi a yw'r llif hylif yn llyfn yn gyffredinol, yn llif laminaidd neu'n llif egniol, cythryblus.

Rhif Reynolds Uwch, Mwy o Egni Cythryblus
Ar gyfer geometreg bwndeli tiwb penodol mae cynnydd yn rhif cragen-ochr Reynolds yn aml yn awgrymu:

Cyflymder trawslif uwch

Cythrwfl dwyster uwch

Grymoedd gwasgedd osgiliadol mwy

Mwy o rym tywallt fortecs

Islaw rhywfaint o lefel y trothwy, nid yw'r grymoedd cyfnewidiol yn ddigon i ddadleoli'r bwndel tiwb mewn unrhyw ffordd ystyrlon. Mae'r system yn dal i gael ei llaith yn fecanyddol ac yn gyson.

Fodd bynnag, ar ôl i'r pwynt critigol fynd heibio, gallai egni'r llif ddechrau cydblethu'n gryf ag amlder cynhenid ​​dirgryniadau'r tiwbiau.

Pam Mae Tiwbiau PTFE yn Sensitif i Ddirgryniad
Er bod gan PTFE ymwrthedd cemegol uchel ac imiwnedd cyrydiad, mae'n fecanyddol gryn dipyn yn llai anhyblyg na deunyddiau tiwb metelaidd.

Mae tiwbiau PTFE yn cael eu cymharu â thiwbiau dur di-staen neu ditaniwm :

Llai o fodwlws Young

Mwy o hyblygrwydd

Amledd naturiol is

Gwyriad mwy o dan lwyth

O ganlyniad, mae'r rhif Reynolds hanfodol ar gyfer cychwyn dirgryniad fel arfer yn cael ei gyrraedd ar gyflymder ochr cragen is nag mewn cyfnewidwyr metel tebyg.

Mae hyn yn golygu bod ystyried dirgryniadau yn arbennig o hanfodol wrth ddylunio cyfnewidwyr fflworopolymer.

Mecanwaith Dirgryniad Tiwb a Achosir gan Llif
Mae'r hylif ochr plisgyn cythryblus sy'n llifo ar draws bwndel y tiwb yn achosi newid meysydd pwysau o amgylch pob un o'r tiwbiau.

Osgiliad Vortex a Shedding
Mae fortigau bob yn ail y tu ôl i'r tiwbiau yn darparu straen ochrol cylchol. Ar gyfraddau llif isel mae'r grymoedd hyn yn wan ac yn ddiniwed i raddau helaeth.

Gyda nifer cynyddol Reynolds:

Lefel cynnwrf yn cynyddu

Mae amrywiad pwysau yn dod yn fwy amlwg

Grymoedd osgiliadol mwy cydlynol Grymoedd osgiliadol mwy cydlynol

Mae symudiad tiwb yn dechrau gwella

Os yw'r amledd ysgogi yn agos at amlder naturiol y tiwb, gall ffenomenau cyseiniant godi.

Yna gall yr osgled dirgryniad gynyddu'n gyflym, nid yn raddol.

Hylif-Ansefydlogrwydd Elastig: Y Trothwy Critigol
Cyflymder critigol ar gyfer ansefydlogrwydd elastig hylif yw un o'r gwiriadau dylunio mwyaf arwyddocaol yng nghynllun cyfnewidydd.

Pam Mae'r Risg yn Mynd i Fyny
Nid yw'r symudiad i ansefydlogrwydd yn llinell syth. O dan y cyflwr llif critigol, mae'r prosesau dampio yn dominyddu ac yn atal symudiad y tiwb. Uwchben hyn, mae'r hylif ei hun yn dechrau cyfrannu egni i'r gylchred osgiliad ar gyfradd gyflymach nag y gall yr adeiledd ei wasgaru.

Yna gall hyd yn oed mân gynnydd yng nghyflymder y llif achosi osgledau dirgrynol anghymesur o enfawr.

Mae'r tiwb ei hun yn beiriant profi blinder ei hun, gan ymestyn dro ar ôl tro ar gyfrif beicio uchel nes bod difrod traul, cracio neu gefnogaeth yn digwydd.

Effeithiau Nodweddiadol Dirgryniad Gormodol
Bydd dirgryniad a achosir gan lif os na chaiff ei reoli yn arwain at:

Blinder yn wal y tiwb

Cefnogi gwisgo

Gwisgo sgraffiniol

Gwrthdrawiad tiwb i-diwb

Methiannau gollyngiadau

Difrod bwndel - trychinebus

Gall y deunydd cymharol feddal mewn cyfnewidwyr PTFE fod yn arbennig o dueddol o ddioddef traul osgiliadurol hirdymor mewn safleoedd cymorth.

Dadansoddiad o Ddirgryniad Tiwb yn Ochr Shell o Gyfnewidydd PTFE yn ôl Rhif Reynolds
Yn nyluniad y cyfnewidydd, defnyddir y cyfrifiant hydrolig a mecanyddol cyfun i werthuso'r berthynas rhwng rhif cragen ochr Reynolds, dirgryniad tiwb a sefydlogrwydd cyfnewidydd PTFE.

Paramedrau sy'n Effeithio ar y Trothwy Critigol
Mae sawl agwedd yn dylanwadu ar ymddangosiad ansefydlogrwydd.

Dylanwad Newidynnau Dyluniad ar Ddirgryniad
Cyflymder y cragen sideExcitation grym codi
Hyd rhychwant y tiwb Mae rhychwantau hirach yn lleihau anystwythder
Diamedr tiwb Newidiadau amledd naturiol
Dwysedd hylif Llwytho deinamig yn well
Tiwb bylchiadVibration rheoli ymwrthedd
Anystwythder wal (PTFE)Yn effeithio ar ymddygiad gwyro
Mae rhyngweithiad y cydrannau hyn yn fwy cymhleth na rheol syml-o-amcangyfrif bawd ac mae angen ymchwil peirianyddol gofalus.

Pwysigrwydd bylchau cymorth tiwb
Un o'r offer mwyaf effeithiol i atal problemau dirgryniad mewn cyfnewidwyr PTFE yw bylchau cymorth tiwb.

Po fyrraf yw'r rhychwant, yr uchaf yw'r amledd naturiol.
Yn fecanyddol mae'r tiwb yn ymddwyn fel trawst hyblyg. Mae amlder cynhenid ​​dirgryniad y rhychwant yn cael ei ddylanwadu'n fawr gan ei hyd heb ei gynnal.

Ychwanegu mwy o gefnogaeth:

Hyd heb ei gynnal yn lleihau

Cynyddir anystwythder y tiwb yn llwyddiannus

Mae osgled gwyro yn lleihau

Mae'r amlder naturiol yn cynyddu'n fawr

Mae'n bwysig bod y berthynas amledd naturiol yn sensitif i hyd y rhychwant. Wrth i'r rhychwant heb ei gynnal gael ei leihau, mae'r amledd naturiol yn cynyddu tua sgwâr yr effaith lleihau, felly mae'r bylchau rhwng cefnogaeth yn wrthfesur eithriadol o gryf.

Mae hyn yn symud amledd cyseiniant y tiwb i uwch na'r prif ranbarth o gyffro cythryblus a grëir gan -lif ochr y plisgyn.

Arfer y Diwydiant a Chanllawiau TEMA
Mae dadansoddiad dirgryniad a achosir gan lif yn weithgaredd arferol ym maes peirianneg cyfnewidwyr gwres cragen a thiwb o dan egwyddorion TEMA.

Ystyriaethau Dylunio gan TEMA
O fewn fframwaith Cymdeithas Gweithgynhyrchwyr Cyfnewidwyr Tiwbwl (TEMA), y technegau gwerthuso canlynol yw:

Cyflymder llif traws

Sensitifrwydd dirgryniad 1.

Amledd naturiol tiwb

Terfynau ansefydlogrwydd elastig hylif

Ymateb i golli fortecs

Mae'r un cysyniadau dirgrynu sylfaenol yn berthnasol i gyfnewidwyr PTFE, fodd bynnag{0}}mae angen cymryd pryderon penodol am ddeunydd ychwanegol i ystyriaeth.

Rhaid iddynt sicrhau bod yr amodau llif gweithredol ymhell o'r rhanbarthau ansefydlogrwydd critigol ar gyfer ystod gweithredu amcangyfrifedig y cyfnewidydd.

Dulliau Dylunio Ychwanegol i Leihau Dirgryniad
Yn ogystal â bylchau cynnal, mae llawer mwy o ddulliau gweithredu a ddefnyddir yn aml i gyfyngu ar y risg o ddirgryniad.

Cyflymder Ochr Cregyn Is
Mae lleihau cyflymder yr ochr cragen yn lleihau grymoedd cyffroi cythryblus yn uniongyrchol ac yn lleihau nifer Reynolds.

Optimeiddio Geometreg Baffle
Gall bylchiad baffl a geometreg toriad effeithio ar:

Dosbarthiad llif: croeslin

Dwysedd cynnwrf

Cyflymder brigau lleol

Defnyddir cydbwyso hydrolig gofalus i osgoi ardaloedd dwys o gyffro.

Trefniant Bwndel y Tiwb
Mae'r rhyngweithiad cynhyrchu fortecs a deffro yn wahanol yn y trefniadau traw trionglog a sgwâr. Felly, mae tueddiad dirgryniad yn dibynnu ar y dewis o siâp bwndel.

Gwaethygu Strwythurol Gwell
Mewn rhai dyluniadau cyfnewidydd darperir elfennau dampio ychwanegol i helpu i wasgaru egni osgiliadol cyn bodloni meini prawf cyseiniant.

Mae cyfnewidwyr PTFE angen cydbwyso gofalus
Mae cyfnewidwyr PTFE yn cael eu dewis yn gyffredin am eu gallu i reoli amodau cemegol gelyniaethus nad yw systemau metelaidd yn addas ar eu cyfer.

Ond mae'r un hyblygrwydd sy'n caniatáu i diwbiau PTFE amsugno straen thermol yn eu gwneud yn fwy sensitif yn fecanyddol i rymoedd llif cythryblus.

O ganlyniad mae angen cydbwyso optimeiddio dyluniad:

Gwrthwynebiad i gyrydiad

Effeithlonrwydd trosglwyddo gwres

Colli pwysau

Sefydlogrwydd mecanyddol

Terfynau cyflymder llif

Gall cyflymder ymosodol ochr y plisgyn wella perfformiad thermol ond cynyddu'r risg o ddirgryniad ar yr un pryd.

Crynodeb
Rhan sylfaenol o beirianneg cyfnewidydd gwres PTFE yw rhagfynegiad dechrau dirgryniad llif a gynhyrchir. Mae'r egni llif cythryblus yn tyfu'n sylweddol gyda chynnydd rhif y gragen-ochr Reynolds. Ac yn olaf yn cyrraedd lefel lle gallai'r grymoedd hylif cyfnewidiol gyffroi amleddau cynhenid ​​​​y bwndel tiwb PTFE hyblyg.

Mae'r cydadwaith rhwng ochr cragen rhif Reynolds, dirgryniad tiwb a pherfformiad cyfnewidydd PTFE yn cael ei bennu gan anystwythder tiwb, rhychwant cynnal, cyflymder llif traws- a dynameg hylif. Mae cyfrifiadau dylunio gofalus, gan gynnwys archwilio-cyflymder ansefydlogrwydd elastig yn unol â safonau TEMA, yn helpu i warantu bod y cyfnewidydd yn rhedeg islaw terfynau dirgryniad anniogel.

Mae'r cynheiliaid tiwb â bylchau agos yn dal i fod yn un o'r gwrthfesurau mwyaf effeithiol ymhlith yr holl rai sydd ar gael, gan eu bod yn codi amledd naturiol y tiwb yn sylweddol ac yn lleihau'r osgled gwyro. Gyda'r dyluniad hydrolig a mecanyddol cywir, gall cyfnewidydd PTFE fod yn dawel iawn ac yn ddibynadwy ers blynyddoedd lawer.

Yn gyffredinol, llif tawel yw'r dangosydd mwyaf amlwg bod bwndel tiwb yn rhedeg yn ddiogel o fewn ei gyfyngiadau dylunio mewn systemau prosesu thermol.