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Types d'ailettes pour échangeurs de chaleur à plaques et ailettes en aluminium
17/10/2024
1 : Définition des ailettes en aluminium
Les ailettes sont les composants de base des échangeurs de chaleur à plaques-ailettes. Le transfert de chaleur est principalement assuré par les ailettes, et seule une partie est réalisée directement par la cloison.
La connexion entre les ailettes et la cloison est un brasage parfait, de sorte que la majeure partie de la chaleur est transférée au porteur froid à travers les ailettes et la cloison.
Étant donné que le transfert de chaleur des ailettes n'est pas un transfert de chaleur direct, les ailettes sont également appelées « surfaces secondaires ».
Les ailettes jouent également un rôle de renfort entre les deux cloisons. Bien que très fines, elles offrent une grande résistance et peuvent supporter de fortes pressions. Les ailettes sont estampées dans une feuille d'aluminium 3003 très fine, d'une épaisseur généralement comprise entre 0,15 mm et 0,3 mm.
2 : Types de palmes
D'une manière générale, il existe plusieurs types de palmes :
● Plain fin
● Aileron décalé
● Aileron perforé
● Nageoire ondulée
● Fines persiennes
2.1: Plain fin
Comparé à d'autres formes structurelles d'ailettes, l'ailette droite présente les caractéristiques d'un coefficient de transfert de chaleur et d'une résistance à l'écoulement plus faibles.
Ce type d'ailette est généralement utilisé dans les situations où l'exigence de résistance à l'écoulement est faible et son propre coefficient de transfert de chaleur est relativement grand (comme le côté liquide et le changement de phase).
2.2 : Aileron décalé
Les nageoires en dents de scie peuvent être considérées comme des nageoires discontinues formées en coupant des nageoires droites en plusieurs segments courts et en les décalant à un certain intervalle.
Ce type d'ailette est très efficace pour favoriser la turbulence des fluides et détruire les couches limites de résistance thermique. C'est une ailette haute performance, mais la résistance à l'écoulement est également accrue en conséquence.
Les ailettes en dents de scie sont principalement utilisées dans les situations où l'échange de chaleur doit être amélioré (en particulier du côté gaz et du côté huile).
2.3 : Aileron perforé
L'ailette poreuse est formée en perçant des trous dans la feuille d'aluminium puis en l'estampant.
Les petits trous densément répartis sur les ailettes rompent continuellement la couche limite de résistance thermique, améliorant ainsi les performances de transfert thermique. Ces trous multiples favorisent une répartition uniforme du fluide, mais réduisent également la surface de transfert thermique des ailettes et leur résistance.
Les ailettes poreuses sont principalement utilisées dans les aubes directrices ou les applications à changement de phase. En raison de leur coefficient de transfert thermique moyen et de leur résistance à l'écoulement, elles sont également couramment utilisées dans les refroidisseurs intermédiaires.
2.4 : Nageoire ondulée
Les ailettes ondulées sont fabriquées en perforant une feuille d'aluminium dans une certaine forme d'onde pour former un canal d'écoulement incurvé.
En changeant constamment la direction d'écoulement du fluide, la turbulence, la séparation et la destruction de la couche limite de résistance thermique du fluide sont favorisées, et l'effet est équivalent à la rupture de l'ailette.
Plus l'ondulation est dense et plus l'amplitude est grande, plus elle peut améliorer le transfert de chaleur.
D'après nos données de test, les performances de transfert thermique des ailettes ondulées sont équivalentes à celles des ailettes dentelées. De plus, les ailettes ondulées présentent une autre caractéristique importante : elles ne sont pas facilement obstruées par des débris, et même en cas d'obstruction, ces derniers sont faciles à éliminer.
2.5 : Fine persienne
La lame d'obturation est une ailette coupée à une certaine distance dans le sens de l'écoulement du fluide pour former une forme d'obturateur.
Il s'agit également d'une ailette discontinue, dont les performances de transfert thermique sont similaires à celles des lames dentelées et ondulées. Son inconvénient est que la partie coupée est facilement obstruée par la saleté.
Les spécifications du département Atlas Oilfree indiquent généralement que ce type d'ailette ne doit pas être utilisé. Pourtant, ce type d'ailette présente un avantage : elle peut être laminée à grande vitesse sur une lamineuse à ailettes, avec une grande efficacité de traitement.
Il est généralement utilisé dans les échangeurs de chaleur produits en série dans l'industrie automobile.
3 : Nous pouvons personnaliser différents types d'ailerons pour vous en fonction de vos besoins, y compris la taille du noyau !