国外翅片的发展现状
翅片的形式,到目前为止已出现以下几种:平直翅片、多孔翅片、锯齿翅片、波纹翅片、钉状翅、百叶窗翅片、片条翅片等。常用的有平直翅片、多孔翅片、锯齿翅片和波纹翅片。
早期研究主要是以实验为主,但是昂贵的模具费用使得这种研究的代价很大,因此,这种研究往往滞后于商业生产。随着计算技术的日益发展,以计算机流体动力学数值模拟为研究手段的研究方法发挥了越来越大的作用,用
整体轧制翅片管
国外翅片的发展现状
翅片的形式,到目前为止已出现以下几种:平直翅片、多孔翅片、锯齿翅片、波纹翅片、钉状翅、百叶窗翅片、片条翅片等。常用的有平直翅片、多孔翅片、锯齿翅片和波纹翅片。
早期研究主要是以实验为主,但是昂贵的模具费用使得这种研究的代价很大,因此,这种研究往往滞后于商业生产。随着计算技术的日益发展,以计算机流体动力学数值模拟为研究手段的研究方法发挥了越来越大的作用,用这种方法能够在产品定型前进行优化。
(1)平直翅片
研究发现,翅片间距对传热系数有显著的影响,而管排数对空气压降几乎没有什么影响。虽然制作成本是很低,但是后期的消耗却是很高的,而且热效率也不是很高,所以不推荐给大家使用。在研究此问题时指出,边界层的发展是制约单排管换热特性的重要因素。经对板间通道进行了三维数值模拟,发现只要翅片间距足够小,管子后漩涡将被翅片的壁面效应所抑制,此时整个流场将处于层流状态。借助可视化实验技术,研究发现翅片间距对流动及传热行为的影响趋势,翅片间距存在强化传热的j值。
(2) 波纹翅片及冲缝片
对波纹翅片通道内传热机理进行的研究,发现存在临界雷诺数Re,管排数对传热影响趋势与平直翅片相反,但变化的量值比平直翅片管束要小的多。
(3) 百叶窗翅片
国外对百叶窗翅片进行了实验研究并得到传热与流阻的关联式。钢带、外罩板和两端护板应符合有关材料标准的规定,并且应具有材料质量合格证明书。对椭圆管、圆管百叶窗换热器进行的数值模拟研究,结果表明,管子背风侧的换热恶化,百叶窗的窗片前缘效应在强化传热中起到重要作用,对比椭圆管与圆管的总体换热效果,发现椭圆管的强化传热能力没有人们以前预想的好。
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翅片设计中有关参数的确定
1.肋片高度h 前已提到,并非任何条件下加高翅片部是有利的,理论 上可以证明,各种形状翅片都存在一个z佳高度。对于直平的翅片管来说,研究人员发现翅片间距对传热的影响依赖于临界雷诺数Re,当翅片间距增加,换热下降,阻力减少,且2排管的性能优于3排和4排。经验表明: 当传热壁面两侧的α值相差2~5倍时,采用低翅型螺纹管比 较合适,造价比光管只增加25~30%;当两侧α值相差十倍 以上时可考虑用高翅片,此时翅片传热面积较大。
2. 翅距s 如果考虑的不是单个翅片,而是整个翅片管,则翅距越 小,翅片管的翅侧传热面积越大。性质也是实现翅片管显著的特色,在将一些零件进行组装的时候,翅片管的性质总是会帮助设备有着耐久的使用,一些必要的装置在使用中没有一定挥发性,翅片管提升设备的真实识别能力,也较好的体现出了在对于环境的保护下还拥有着更多的实用优势。但不同流速下,翅距应保 证几毫米至几十毫米,以使s值大于相邻两翅面的边界层之 和,因为边界层的复迭将不利于对流换热,故一般自然对流 时翅距应大于强制对流时的翅距,因后者的边界层较簿,对 于纵向翅片,应使纵向长度不太长,以免层流底层厚度发展 变厚,故有些设计采用不连贯的断续纵翅,阻止了层流底层 的发展。
3.翅厚δ 根据研究,翅厚δ与翅高保持下列关系比较合理: δ=2~4mm时 h=12~16 mm
五、整个翅片管(或肋壁)的传热计算
(1)传热方程式 在稳定传热时,翅片管的传热量和传热系数的计算可采 取与光管传热计算同样形式 Q KF T K F T 式中: K′——代表以光管外表总面积为基准的总传热系数, K——为以翅管总外表面积为基准的传热系数, ΔT——管内外流体的有效平均温差, F′——光管的外表面积, F——翅片管总的外表面积。在一些换热器中就会用到翅片管作为主要的换热元件,主要是为了满足不同的制冷要求,但是对于这种翅片管换热器,也出现了个别令人烦恼的问题,就是换热器的窜液现象。
(2) 传热系数的计算(以F′为基准) 当壁面温度与换热系数均一定时,翅片管的传热系数除 多了翅片热阻外,翅片管传热系数计算式子完全一致。
(3) 翅片管传热系数的经验值(以F′为基准)
锅炉用翅片管的翅片量越多是否越好2017/7/5大家所熟知的锅炉,是我们大部分时间都会用到的锅炉,锅炉用翅片管主要用于传热的,那么是否锅炉用翅片管的翅片越多越好呢,这个是否定的。
当我们的锅炉用翅片管传热面积增加一倍时,其换热系数并不能增加一倍,而是要打一个折扣,一般为(0.9---0.7),而且翅片越高,此折扣值越大,甚至降到(0.5)以下。一般采用明装,对房间装修和卫生要求较高时可以暗装,但会影响散热器的放热效果,从而不利于节能。那么经过上诉说明我们可以知道,翅片越高的话,那么它的使用效率就会越低了,那么对于每个锅炉用翅片管的生产成本是加高了,然而它的使用效果却没有加高,那么这样是不划算的。
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