近年来,又兴起了一种新的强化传热的方式,即使用涡流发生器来改变壳程的流动状态,增加流体扰动,在控制压降的前提下提高换热系数。这一技术的诞生是对原先发展的开缝翅片,波纹管翅片的改进[8],因原先的翅片在增加流体扰动的同时,流体的压降急剧上升,而涡流发生器能够改变二次流的分布,在保证压力损失较小的情况下,强化传热。运用较多涡流发生器如三角翼涡流发生器,矩形涡流发生器,八边形涡流发生器等。
综合来看,柴油机中冷器在提高传热效率的同时,要进一步提高紧凑度减小尺寸;通过技术改进加大传热温差,选择最佳流速,提高湍流脉动程度;在管内安放小的插入物增加扰动,同时还需注意尽量减小空气流动动能损失的问题。目前,换热器发展至今仍需不断解决和完善的问题包括以下几个方面:
(1)制造要求的提高:主要包括焊接技术、胀接技术等,其质量是换热器好坏及使用寿命的重要保证。
(2)管束的振动:特别是当流体垂直于管束横向流动时,情况更加严重。管束的振动会导致管板与管束之间因焊接产生的气孔不断扩大,最终导致裂开击穿密封失效,甚至引发安全问题。
(3)温差应力及热疲劳:管板两侧因接触不同温度的流体,较大的温差为产生温差应力,当应力达到一定的程度之后会产生塑性变形,时间长了之后造成管板处密封失效;换热器工作过程中,经常加压升温、减压降温,热应力的反复变化造成疲劳失效也是换热器设计需要完善的问题。
国内外柴油机热交换器的研究现状(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_100923.html