Ein Nutrohr ist ein Rohr, dessen Nut nach dem Walzen eingearbeitet wurde. Gängige Formen sind beispielsweise kreisförmige und ovale Nutrohre. Der Name „Nutrohr“ leitet sich von der deutlich sichtbaren Nut im Rohrquerschnitt ab. Durch diese Art von Rohr kann das Fluid die Wand durchdringen und dabei Turbulenzstrukturen erzeugen. Dies führt zur Bildung von Strömungsablösungen und Wirbeln unterschiedlicher Intensität und Größe. Diese Wirbel verändern die Strömungsstruktur des Fluids und erhöhen die Turbulenz nahe der Wand, wodurch der konvektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen Fluid und Wand verbessert wird.

a. Bei der Herstellung von Rollnutrohren wird eine horizontale oder spiralförmige Nut mit einer bestimmten Steigung und Tiefe von außen in ein kreisförmiges Rohr eingerollt. Dadurch entsteht an der Innenwand des Rohrs eine hervorstehende horizontale oder spiralförmige Rippe (siehe Abbildung 1). Die Nut an der Außenwand und die Erhebung an der Innenwand verbessern gleichzeitig den Wärmeübergang des Fluids auf beiden Seiten des Rohrs. Dieses Verfahren eignet sich besonders zur Verbesserung des Wärmeübergangs von einphasigen Fluiden im Rohr sowie zur Steigerung des Wärmeübergangs durch Dampfkondensation und Flüssigkeitsfilmsieden außerhalb des Rohrs im Wärmetauscher.

b. Spiralnutrohre gibt es in ein- und mehrgängigen Ausführungen sowie in anderen Typen. Nach der Formgebung weist das Rohr außen eine Nut mit einem bestimmten Spiralwinkel auf, die von entsprechenden konvexen Rippen im Inneren begleitet wird. Die Spiralnut sollte nicht zu tief sein. Je tiefer die Nut, desto größer der Strömungswiderstand, desto größer der Spiralwinkel und desto höher der Wärmeübergangskoeffizient des Nutrohrs. Wenn das Fluid entlang der Nut rotieren kann, hat die Anzahl der Windungen nur geringen Einfluss auf den Wärmeübergang.

c. Das querverrippte Rohr wird durch kontinuierliches Walzen mit variablem Querschnitt hergestellt. Die Außenseite des Rohrs weist eine Quernut auf, die die Rohrachse im 90°-Winkel schneidet, während die Innenseite eine querverrippte, konvexe Rippe besitzt. Beim Durchströmen der konvexen Rippe entsteht keine Spiralströmung, sondern axiale Wirbelgruppen entlang des gesamten Querschnitts, wodurch der Wärmeübergang verstärkt wird. Das querverrippte Rohr verbessert zudem den Wärmeübergang beim Filmsieden erheblich und kann den Wärmeübergangskoeffizienten um das 3- bis 8-Fache erhöhen.