El efecto de la transferencia de calor aumenta a medida que el flujo de refrigerante pasa del flujo laminar al flujo turbulento.
Para el flujo laminar, el calor solamente puede transmitirse por medio de la conducción de calor de capa a capa. Sin embargo, en el flujo turbulento, la transferencia de masa en la dirección radial permite que el calor se transfiera tanto por conducción como por convección. Como resultado, la eficiencia aumenta considerablemente.
Izquierda: flujo laminar, Derecha: flujo turbulento
Dado que el aumento de transferencia de calor se reducirá a medida que el flujo de refrigerante se haga turbulento, no es necesario aumentar la velocidad del flujo de refrigerante cuando el número de Reynolds es mayor de 10.000. De lo contrario, la pequeña mejora marginal en la transferencia de calor se compensa por la mayor pérdida de presión a través de los canales de refrigeración, junto con un mayor gasto de bombeo.
Una vez que el flujo se hace turbulento, una mayor velocidad de flujo de refrigerante implica cada vez menos mejoras en la velocidad del flujo de calor o el tiempo de refrigeración, mientras que la pérdida de presión y los gastos de bombeo aumentan considerablemente. Este concepto se muestra a continuación.
Velocidad de flujo
Donde M = velocidad del flujo de calor máxima, C = tiempo de refrigeración, F = velocidad del flujo de calor y P = pérdida de presión.
Conectores de flujo restrictivos
El refrigerante seguirá la ruta de menos resistencia para fluir. Utilice conectores de flujo restrictivos en determinados canales de refrigeración para redirigir el flujo de refrigerante a otros canales de refrigeración que tengan una elevada carga de calor.