Στο πλαίσιο των όλο και σοβαρότερων παγκόσμιων ελλείψεων ενέργειας και των πιέσεων για μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, traditional shell-and-tube condensers struggle to meet the urgent demand for highly efficient and compact heat exchange equipment in modern engineering due to their low heat transfer efficiency and large sizeΗ βελτίωση της αποτελεσματικότητας των εξοπλισμών ανταλλαγής θερμότητας έχει καταστεί βασικός δρόμος για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας.

Μια μελέτη διερεύνησε συστηματικά την απόδοση μεταφοράς θερμότητας από συμπύκνωση οριζόντιων διπλών πλευρών ενισχυμένων σωλήνων 1 (E1 2 και E2 3).Η έρευνα χρησιμοποίησε το φιλικό προς το περιβάλλον ψυκτικό R134a υπό τυπικές συνθήκες λειτουργίας με θερμοκρασία κορεσμού 40°C, πραγματοποιώντας συστηματική σύγκριση μεταξύ ενός ομαλού σωλήνα και δύο τύπων ενισχυμένων σωλήνων με εξωτερικά δονητά πτερύγια και εσωτερικά σπειροειδή μικροσπονδυλικά.

The results not only validated the significant advantages of double-sided enhanced structures in improving heat transfer efficiency but also provided critical engineering insights for condenser design optimization, απευθύνεται άμεσα στην επείγουσα ανάγκη της βιομηχανίας για τεχνολογίες υψηλής απόδοσης και εξοικονόμησης ενέργειας.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι ενισχυμένες επιφάνειες αύξησαν σημαντικά την αποτελεσματική περιοχή ανταλλαγής θερμότητας και διευκόλυναν την ταχεία αποστράγγιση του συμπυκνωμένου,που επιτρέπει στους συντελεστές μεταφοράς θερμότητας συμπύκνωσης των σωλήνων E1 και E2 να φθάσουν τις 11-14 φορές εκείνες του ομαλού σωλήναΑυτό μείωσε σημαντικά τον όγκο του συμπυκνωτή και την κατανάλωση υλικού.

Η περαιτέρω έρευνα αποκάλυψε ότι η αύξηση της ταχύτητας του νερού ψύξης υπό σταθερό θερμικό φορτίο θα μπορούσε να ενισχύσει περαιτέρω τα πλεονεκτήματα των ενισχυμένων σωλήνων,Αν και ο ρυθμός βελτίωσης επιβραδύνθηκε καθώς η ταχύτητα αυξήθηκεΌταν η εξωτερική ροή θερμότητας ξεπερνούσε περίπου τα 94 W*m−2, ο σωλήνας E1, με το μεγαλύτερο ύψος πτερυγίου του, παρουσίασε σημαντικότερη υποβάθμιση της απόδοσης λόγω της πάχυνσης του υλικού συμπύκνωσης.ενώ το E2 σωλήνα, με το σχετικά μικρό ύψος του πτερύχου του, απέδειξε ανώτερη ανθεκτικότητα σε συνθήκες υψηλού φορτίου.

Έτσι, για εφαρμογές που στοχεύουν σε χαμηλές έως μεσαίες πυκνότητες ροής θερμότητας και επιδιώκουν εξαιρετική συμπαγή, ο ενισχυμένος σωλήνας E1 με μεγαλύτερη περιοχή ανταλλαγής θερμότητας μπορεί να έχει προτεραιότητα.Σε σενάρια με υψηλά διακυμάνοντα θερμικά φορτία ή υψηλές πυκνότητες ροής θερμότητας, ο σωλήνας E2, με τις πιο σταθερές γεωμετρικές παραμέτρους του, προσφέρει μεγαλύτερη μακροχρόνια αξιοπιστία στη λειτουργία.

This study provides direct guidance for the structural optimization and material selection of next-generation high-efficiency condensers and lays an experimental foundation for the coupled design of environmentally friendly refrigerants and complex enhanced surfaces.

1. Οριζόντιος διπλής όψης ενισχυμένος σωλήνας: Ένας χάλκινος σωλήνας με ειδική επεξεργασία τόσο στα εξωτερικά όσο και στα εσωτερικά του τοιχώματα, σχεδιασμένος για να κάνει την συμπύκνωση ταχύτερη και αποτελεσματικότερη.Ονομάζεται "διπλής όψεως ενισχυμένη" επειδή διαθέτει "εξωτερικά δέρματα και εσωτερικές αυλακώσεις"," και αναφέρεται ως "οριζόντια" επειδή ο σωλήνας τοποθετείται οριζόντια.
2. Τύπος E1: Ο εξωτερικός τοίχος έχει 150 δονητά πτερύγια, κάθε ένα ύψους 0,8 mm και διαχωρισμένο μεταξύ τους κατά 0,57 mm. Ο εσωτερικός τοίχος είναι χαραγμένος με 75 σπειροειδείς μικροσπονδύλες, κάθε μία ύψους 0,26 mm και με γωνία 40°.
3. Τύπος E2: Οι εξωτερικοί τοίχοι των πτερύγων είναι ελαφρώς μικρότεροι (0,79 mm), πιο πυκνοί (0,55 mm) και λιγότεροι (100); ο εσωτερικός τοίχος έχει σπειροειδή πλευρά που είναι ψηλότερα (0,42 mm) και σε μεγαλύτερη γωνία (45°),Αλλά μόνο 38 συνολικά..