翅片管换热器广泛应用于化工、电力以及空调与制冷等行业
发布于:2022-7-2 14:19:34
翅片管换热器广泛应用于化工、电力以及空调与制冷等行业。气-液间壁式传热的主要热阻集中在气侧,占 50%~70%,所以应该强化气侧传热。气侧换热表面采用整体套片式的翅片管具有结构紧凑和传热效率高的特点。在整体套片式翅片管气侧平直翅片上开缝使其成为间断式翅片是进一步强化传热的一种有效方法。由于翅片上的开缝结构增强了流体的扰动,破坏了翅片表面的流体边界层,从而有效减薄了边界层厚度,显著增强了传热。近年来,国内外学者对开缝翅片管换热器进行了大量研究。研究了管排数对开缝翅片管换热器传热性能的影响。对不同翅片间距、开缝高度、开缝数量等的双排开缝翅片管换热器进行了试验研究。对螺旋翅片、平直翅片、开缝翅片、纵向涡发生器和混合型翅片等5种翅片管换热器进行了试验和数值模拟研究,并对纵向涡发生器进行了结构优化,使其传热性能优于开缝翅片。
对3种不同型式的开缝翅片管换热器进行了数值模拟,发现双边交替开缝翅片的传热性能最好,单边开缝翅片的阻力最小。对不同开缝形式的翅片管换热器进行了三维数值模拟,并用场协同理论进行分析,为工程实际运用提供了一定的理论指导。对6种不同管束结构的Forge型翅片管束和椭圆形翅片管束进行了试验及数值模拟研究,并得到了相关特征数关联式,对相关空冷系统的选型及运行具有指导意义。对不同结构的开缝翅片管换热器进行了试验和数值模拟研究,得到了运行工况以及翅片结构对开缝翅片管换热器传热与阻力性能的影响规律。
目前,对双向开缝翅片管换热器传热与阻力性能的研究还处在不断发展和完善的过程中,改变其结构参数以进一步提高其传热与阻力性能是研究的重点。翅片间距和开缝高度的不同会影响双向开缝翅片管换热器的换热面积和空气的扰动强度,且与改变管径、管间距以及开缝数量等方法相比,改变翅片间距和开缝高度相对较为方便。合理的翅片间距和开缝高度可以使双向开缝翅片管换热器在较小的阻力增量范围内尽量提高换热性能,以达到强化传热以及节能的目的。