А если пар по кожуху?den45, 24 Июля 18, 12:06
Пар по кожуху - это замечательно. Проблема в том, что вода, движущаяся по трубам и, по задумке, отбирающая энергию у пара, обладает, среди прочих, двумя важными в данном случае характеристиками. Первая - теплопроводность. Она у воды 0,56 Вт/(м·°C) и в точности равна теплопроводности полнотелого керамического кирпича, из которого люди строят дома и неплохо в этих домах живут, в том числе и зимой. Вторая - вязкость, как динамическая, так и кинематическая. При температуре 10оС она равна 1.3, а при 80оС падает до 0.35. Теперь описываем твой теплообменник. Холодная вода входит через фитинг, пусть даже абсолютно равномерно распределяется по трубам и начинает движение по ним. Непосредственно касающийся стенок слой воды быстро прогревается и становится вчетверо менее вязким, чем основной поток, который как мед в воде скользит по центру трубы, не касаясь стенок, теплоизолированный от них слоем этакого гибкого кирпича. Между собой холодная и горячая вода особо не перемешиваются, т.к. поток в гладкой трубе ламинарный и предпосылок к смешиванию нет. Так и продолжается до самого выхода из трубы, где потоки сольются и, наконец, перемешаются, перед сливом в канализацию...
Решений, как это исправить, много. Введение в поток неких завихрителей, превращающих ламинарный поток в турбулентный, увеличение скорости течения вплоть до критического значения числа Рейнолдса, при котором поток самостоятельно становится турбулентным, устройство перегородок на пути движения потока, которые заставляют его разворачиваться и, соответственно, перемешиваться.
В твоем случае самым простым будет устройство перегородки, как на рисунке. Это одновременно увеличит скорость потока вдвое и перемешает поток посредине его пути. Правда увеличится и гидравлическое сопротивление, но если источник воды - водопровод, то это не критично.