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有两种振动法，一种是使换热面振动，一种是使流体脉动或振动，这两种方法均可强化传热。
1.换热面的振动
对于自然对流，实验证明，对静止流体中的水平加热圆柱体振动，当振动强度达到临界值时，可以强化自然对流换热系数。实验还证明圆柱体垂直振动比水平振动效果好。在小振幅和高频率时，振动可使换热系数增加7%～50%
对于强制对流，许多研究者证明，根据振动强度和振动系统的不同，换热系数比不振时可增大20%～400%。值得注意的是，强制对流时换热面的振动有时会造成局部地区的压力降低到液体的饱和压力，从而有产生汽蚀的危险。
2.流体的振动
利用换热面振动来强化传热，在工程实际应用上有许多困难，如换热面有一定质量，实现振动很难;且振动还容易损坏设备，因此另一种方法是使流体振动。
对于自然对流，许多人研究了振动的声场对换热的影响，一般根据具体条件的不同，当声强超过140dB使可使换热系数增加1～3倍。
值得注意的是，采用声振动也有不少困难。实际应用中如有可能首先应用强制对流来代替自然对流，或用机械搅拌，这样才能更有效果。
对于强制对流，由于强制对流换热系数已经很高，采用声振动时其效果并不十分显著。除了声振动外，其他的低频脉动(如泵发生的脉动)也能起到类似强化传热的作用。
众所周知，当流体横掠单管或管束时，由于漩涡脱落，湍流抖振，流体弹性激振及声共鸣等诸多原因，会引起管子产生振动。这种振动通常称之为流体诱导振动，它常常是导致换热器管子磨损、泄漏、断裂的主要原因。因此在换热器设计时，人们都尽量采用各种措施来避免流体的诱导振动。
能否利用上述诱导振动来强化传热呢?我国学者程林创新地提出并解决了这一问题。他设计了一种弹性盘管，该盘管有两个自由端及两个固定端，通过弹性盘管的曲率半径、管径、管壁厚及端部附加质量等参数的组合来得到一种最有利的固定频率，同时，程林还设计了一种脉动流发生器它将进入换热器的水流分成两股，其中一股通过一正置三角块后，在下游方向就会产生不同强度的脉动流，该脉动流直接作用在弹性盘管的附加质量端，从而诱发弹性盘管发生周期性的振动。这种流体振动，换热面也振动的强化传热新方法，几乎不耗外功，却能极大地提高换热系数，根据这种原理设计的弹性盘管汽水加热器，在流速很低的情况下，可使传热系数达到4000～5000W/(m2·℃)，是普通管壳式换热器的二倍。现在这种换热器已在供热工程中得到了广泛的应用。( 责任编辑：管理员 ) |
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