Un tube rainuré est un type de tube présentant des rainures après laminage. On le trouve couramment sous les formes suivantes : tube rainuré circulaire, tube rainuré ovale, etc. Il est appelé tube rainuré car la rainure est visible sur la section. Ce type de tube permet au fluide de s'écouler à travers les parois turbulentes, créant des zones de séparation d'écoulement et formant des tourbillons d'intensité et de taille variables. Ces tourbillons modifient la structure de l'écoulement et augmentent la turbulence près de la paroi, améliorant ainsi le coefficient de transfert thermique convectif entre le fluide et la paroi.

a. Tube à rainures roulées. Ce type de tube consiste à réaliser une rainure horizontale ou spiralée d'un pas et d'une profondeur spécifiques depuis l'extérieur du tube circulaire, conformément aux exigences de conception, et à former une nervure horizontale ou spiralée saillante sur la paroi intérieure du tube, comme illustré à la figure 1. La rainure et la saillie sur la paroi intérieure du tube améliorent simultanément le transfert de chaleur du fluide des deux côtés. Ce procédé est particulièrement adapté pour renforcer le transfert de chaleur des fluides monophasiques dans le tube et améliorer le transfert de chaleur par condensation de la vapeur et par ébullition pelliculaire du fluide à l'extérieur du tube dans l'échangeur de chaleur.

b. Les tubes rainurés en spirale existent en spirale simple ou multiple, ainsi que d'autres types. Après formage, une rainure présente un angle de spirale déterminé à l'extérieur du tube rainuré, et des nervures convexes correspondantes apparaissent à l'intérieur du tube. La rainure en spirale ne doit pas être trop profonde. Plus la rainure est profonde, plus la résistance à l'écoulement est importante, plus l'angle de spirale est important et plus le coefficient de transfert thermique du tube rainuré est élevé. Si le fluide peut tourner le long de la rainure, le nombre de filets a peu d'effet sur le transfert thermique.

c. Le tube à rainures transversales est formé par laminage continu à section variable. L'extérieur du tube présente une rainure transversale coupant l'axe du tube à 90°, et l'intérieur une nervure convexe transversale. Après le passage du fluide à travers la nervure convexe, il ne se forme pas d'écoulement en spirale, mais des tourbillons axiaux sur toute la section, renforçant ainsi le transfert thermique. Le tube à rainures transversales renforce également considérablement le transfert thermique par ébullition pelliculaire du fluide dans le tube, ce qui peut multiplier par 3 à 8 le coefficient de transfert thermique par ébullition.