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减薄层流边界层厚度的措施流态和流程的控制层流边界层的厚度与管道内流体的流态和流程长度有很大关系。不同情况下的边界层分离现象RE数越大，湍流程度越高，层流边界层的厚度越小。RE数与管径、管内流速成正比。但管径越大，管子的比表面积越小，不利于传热速率;无相变时对流给热系数正比于流速，反比于管径，故应适当减小管径，提高流速。
流体从管入口至出口，层流边界层存在一个形成与发展的过程，流程越长，层流边界层越长;流程长度与阻力损失有关，流程太长，阻力损失增大，流速下降，层流边界层变厚。故设计时应尽量缩短流程，采用折流排列方式。管程压力降应控制在1011310113kPa.
流向上可采用错流或折流。一般认为，错流时较高的剪切速度有利于层流边界层的分离;折流时，方向的改变直接导致层流边界层的分离。湍流促进法在换热器内可设置各类障碍物来消除层流边界层。目前管式换热器仅在壳程加装挡板，而管程一般采用翅片管、纵槽管、波纹管等粗糙管，还可通过内置螺旋条、扭曲带、网栅等湍流促进器以促进湍流。
湍流促进器一般可使管式换热器的传热系数增加，但流体的压力降随之增大，且换热器拆洗困难，采用时需具体分析，全面权衡。填料法在换热流体许可时(如冷却水)，可将纳米级粒子混于换热流体中，一起流过换热器，增大给热速度。
流化床法在管式换热器内，置入一些小颗粒(U<017mm)的玻璃1珠，在一定流体流速下形成流化状态。其湍流促进原理主要是靠小玻璃珠与管壁的不断碰撞从而减薄边界层厚度，使传热系数大为增加。
两相流法为了强化换热管的界面传热效应，可加入气泡等分散相以形成两相流。其湍流促进原理与填料法类似，主要是靠气泡与管壁的不断碰撞从而减薄边界层厚度。此法简单，易于实现，但会导致压降增大，同时仅限于气泡允许与流体混合且分离容易的场所。
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发表于 2013-7-10 15:24:56
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