雷诺数的定义及其在板式换热器中的应用

雷诺数的定义及其在板式换热器中的应用

雷诺数（Re）是一个无量纲数，用于表征流体流动中惯性力与黏性力的比值。其计算公式为：
其中：

• (ρ) 是流体密度，

• ( v ) 是流速，

• ( d ) 是特征长度，

• (μ ) 是动力粘滞系数。

在板式换热器中，雷诺数的变化直接影响流体的流动状态和传热性能。板式换热器的板片设计使得流体在流道内形成复杂的三维流动结构，这种结构在较低的雷诺数下就能诱发湍流，从而显著提高传热效率‌12。

雷诺数对板式换热器动态表现的影响

1. ‌流动状态‌：在较低的雷诺数下（Re=50~200），板式换热器内的流体即可产生湍流，这有助于减少流体在传热面上的沉积和粘附，从而减小污垢热阻，提高传热效率‌1。相比之下，列管式换热器需要在较高的雷诺数（Re>2000）下才能产生湍流‌1。

2. ‌传热性能‌：由于湍流的产生，板式换热器的传热系数显著提高，通常为管壳式换热器的3~5倍‌12。这种高传热系数使得板式换热器在相同的传热量下，设备体积更小，占地面积仅为管壳式换热器的30%左右‌1。

3. ‌压力损失‌：虽然湍流增加了传热效率，但也导致了较大的压力损失。板式换热器的单位长度压力损失较大，这是由于其传热面之间的间隙较小且存在凹凸结构‌2。