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扭曲扁管换热原理在于，扭曲扁管内的椭圆形螺旋通道使管程流体产生以纵向旋转和二次旋流，使管内流体在温度梯度较大的径向产生混合，使得壁面处的温度梯度增大,从而实现强化传热。如图1.3所示。壳程流体主要作纵向流动，扭曲扁管外缘保持螺旋线点接触,换热管之间形成螺旋形流道，流体在其中运动时受离心力的作用而周期性地改变速度和方向，从而加强了流体的径向混合。如图1.4所示。同时，流体经过相邻管子的接触点时形成脱离管壁的尾流, 增强了流体自身的湍流度,破坏了流体在管壁上的热边界层，强化了壳程传热[5]。图1.3 螺旋扁管管内流动 图1.4 螺旋扁管壳程流动
螺旋扁管独特的结构使管程和壳程流体同时处于螺旋运动状态下，促使湍流程度增强。螺旋扁管换热器比普通换热器的总传热系数高40%，而压力降几乎相等。
螺旋扁管换热器具有换热效率高、壳程压降小、不存在换热流体的流动死区、不易结垢、方便清洗的优势。然而，就目前而言，螺旋扁管在制造方面还存在一些问题，例如扭曲管表面质量差，截面大小不一，制造成本高等缺点。
综上所述，研究与制造更佳性能与更高质量的螺旋扁管对于换热器领域更进一步的发展有着重要的现实意义。因此，本文参考相关国内外研究成果，基于Solidwoks软件设计了一种制备螺旋扁管的成型装置机构。
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