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液體壓損的基礎知識 Length correction factor

所有的換熱設備都是在特定流量下才能取得最佳的運行效果。低流量會導致系統的效能下降。流量是取決于系統的壓損和泵壓頭。該應用小貼士將會引導您如何確定您的壓損以及如何為系統選擇合適的泵。同時其中也包含了如何降低壓損的方法。

1.確定系統的壓損

壓損的定義為流體在流經系統時所需要克服的壓力。造成壓損的原因是流體與管壁摩擦(粘性摩擦應力)或其他因素(如重力)等。壓損與流量呈指數級遞增關系。實際上流量加倍之后,壓損一般會提高至四倍。整系統的壓損等于個子系統壓損的綜合——如管路、液冷零件(如冷板和熱交換器)、以及系統的其他部分。為確定系統的壓損曲線,需要計算和記錄不同流量下的壓損。

    例如,若系統使用HLCP10管式冷板與HL6105銅質熱交換器,通過10英尺長的3/8''管路相連,則將HLCP10、HL6105以及管路的壓損曲線相加。10英尺長的管路在1-2 GPM流量下壓損約為1-2 PSI。若所有的結果都被記錄下來,其曲線與圖1中所描述的大致相當。

圖1:將HLCP10G20與HL6105熱交換器聯接后的壓損

2.為系統選擇泵

總體來說,泵提供的流量與壓力是呈反比關系,即流量的增加會導致壓力的減少(請參考圖2)。

為了對應合適的壓損,進而選擇合適的泵,泵制造商提供泵性能曲線會與系統壓損曲線相交,整個系統的工作點將會處于兩曲線的交匯點。在我們的范例中,兩條曲線的相交點決定了泵將會提供1.6 GPM的流量,對應的壓力位13.5 PSI (請參考圖3)。

如果系統的壓損確定在某一點,便可直接從原點連接到壓損確認點連接一條直線。該直線與泵曲線的相交點則可推測出相關流量。在我們的范例中,假定系統在2GPM時的壓損為18 PSI(請參考圖4)。則采用以上方法可得出,系統的流量為1.5 GPM。如采用更精確的方法可知流量接近1.6 GPM。

3.減少壓損的建議

·       如可能,盡量減少90°的轉彎角。就像打結的水管一樣,一個大角度的折彎會造成較大壓損。

·       盡量減少管路的長度。越長的軟管或硬管會讓冷卻液與更大的面積接觸,進而造成額外的流阻與壓損。

·       盡量采用更大直徑的軟管。道理與麥當勞的咖啡攪拌棒一樣,直徑越小需要的壓力越大。

·       盡量采用低粘稠度的冷卻液。流體的粘度直接決定了流體的可流動性(如水與蜂蜜的區別)。如采用高粘稠度的流體,會顯著增大系統的壓損。

·       盡量不采用熱插拔的快接頭,因為這些產品的壓損都比較大。

請牢記壓損的重要性,以及將泵曲線與系統壓損曲線進行匹配。壓損可通過減少拐角、避免細長管路等方法進行降低。請遵循這些設計思路,同時我司專業的熱設計能力可以為客戶提供更有價值的建議。



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