翅片管翅片是否越多越好?或越高越好?
1.当翅片管翅片的传热面积增加一倍时,其换热系数并不能增加一倍,整体轧制翅片管,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。这说明,翅片越高,翅片效率就越低,增加翅片的经济性就下降了。
2.如果翅片太高太密,容易产生积灰问题,而且清灰困难。
3.翅片太高太密,会增加工艺难度,提高加工成本。
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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,供应翅片管,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---的影响,而管排数对空气压降几乎没有什么影响。在研究此问题时---,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,生产翅片管的设备,发现只要翅片间距足够小,湖南翅片管,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。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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翅片管的结构有纵向和径向(横向)两类翅片,其它类型都是这两类 的变形,例如大螺旋角翅片管、螺纹管等,前者接近纵向, 后者接近横向。肋片可在管内、管外或内外兼有。肋片管按 制造方法不同可分为整体翅片、焊接翅片和机械连接翅片。 几种带纵向肋片和径向肋片的翅片管如图所示。 横 向 纵 向 整体翅片由铸造、机械加工或轧制而成,肋片与管子一 体,无接触热阻,强度高,耐热震和机械震动,因而传热、 机械和热膨胀等性能较好,但制造成本提高,对低翅片比较 适用;焊接翅片用钎焊或y弧焊等工艺制造,现代焊接技术 可使不同材料的翅片与母体管连接在一起并将其扭弯成各种 形状。焊接翅片管由于制造简易、经济且具有较好的传热性 能和机械性能,已在工业上广为应用。 焊接肋片主要问题是焊接工艺、焊缝中残渣不利 传热甚至引起断裂,高频焊常被采用,效果较好;
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