基本的には、管内流と同じ。
b. 平行流
a. 直行流
隣の管とは螺旋溝の流れ方向の角度が異なり、次の管ではその流れ方向が反転する。
螺旋溝による回転流の方向が隣の管では逆になる。
管外流は、実際には直交流から平行流までの変化を繰り返す流れのため、隣接する管の螺旋溝の影響を受けて極めて複雑な流れを生じ、乱流効果を発揮します。
平行流の流れ方向成分のみの流線
管内流と同じく螺旋溝により、流路の狭まる所で境膜引き剥がしが起こる。
管内の流れ方向成分のみの流線
流路の広い所では旋回流を生じ、流路の狭まる所では層流境膜を引き剥がす流れとなる。
伝 導 伝 熱
層流
境膜
層流
境膜
乱流部
 対流伝熱
乱流部
 対流伝熱
高温流体
温度勾配
温度勾配
低温流体
伝熱管壁
スケール
スケール
管外(胴)側
管内側

8.1.A コルゲート管の高伝熱特性=乱流効果

コルゲート管を伝熱促進管として使用すると、その螺旋溝が管の内外の流れの乱流を強くして、伝熱特性を著しく改善します。
そのことを理解して頂くために、まず熱交換器の伝熱機構を見て下さい。

  1. 伝熱機構














    温度勾配の大きい所が伝熱抵抗の大きい所です。従って、伝導伝熱の幅を小さくするほど、伝熱能力がよくなります。
    そのためには、乱流を強くして層流境膜を薄くすればよいことになります。

  2. コルゲート管の内外の流れ

    2-1. 管内流   







    即ち、平滑管のように境界層を発達安定させることがなく、螺旋溝の一巻毎に、層流境膜を引き剥がし、強い渦流、乱流を起こす流れとなる。

    2-2. 管外流(胴側流)
    管外流は、円筒状の胴内を管列に対してジグザグ流となるように、邪魔板(バッフル)によって制御されています。従って、管外流は、管列に対して直行流から平行流まで変化します。


































  3. コルゲート管では、このように管の内外の流れで、平滑管に比べてはるかに強い渦流乱流を発生しやすく、その結果、管壁の層流境膜の平均厚みを極めて薄くすることができ、管の内外の境膜伝熱係数を増大せしめます。
    DSシリーズのコルゲート管の境膜伝熱係数は平滑管の3〜4倍になります。


    安い 小さい コルゲート管熱交換器DSシリーズ


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