隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,人類對(duì)能源的需求量也越來(lái)越大,節(jié)能降耗越來(lái)越受到人們的重視。換熱器在制冷、石油、化工等領(lǐng)域占有很大的比重,同時(shí)換熱器強(qiáng)化傳熱技術(shù)也得到了較大的發(fā)展。內(nèi)展翅片管換熱器具有節(jié)能率高、體積小、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。

針對(duì)不同流速采用不同的層流和湍流模型,模擬出四種不同波紋數(shù)的內(nèi)展翅片管內(nèi)流體的流場(chǎng)分布,得到內(nèi)展翅片管的強(qiáng)化傳熱機(jī)理。重點(diǎn)分析不同流速對(duì)不同波紋數(shù)的內(nèi)展翅片管流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響,并與光管的換熱特性進(jìn)行對(duì)比,得出:在不同雷諾數(shù)條件下,內(nèi)展翅片管和光管中的流體(空氣)出口溫度、壁面換熱量、壁面努塞爾數(shù)、進(jìn)出口壓差和阻力系數(shù)變化曲線,證明了內(nèi)展翅片管有較強(qiáng)的換熱效果。

 具體的傳熱設(shè)備的實(shí)例： 有一臺(tái)用熱水加熱空氣的換熱器，熱水在管內(nèi)流動(dòng)，空氣在管外流動(dòng)。例如采暖用的熱風(fēng)幕或熱泵的冷凝器這一種傳熱類型，

即熱水的熱量經(jīng)過(guò)管壁傳給管外的冷流體—空氣。由此可見(jiàn)，傳熱過(guò)程是與間壁兩側(cè)的兩個(gè)對(duì)流換熱過(guò)程緊緊地聯(lián)系在一起的。 對(duì)于上述實(shí)例：

管內(nèi)水側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)約為3000W/m2?℃，而管外空氣側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)約為30W/m2?℃ ，

二者相差100倍。由于空氣側(cè)的換熱“能力”遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水側(cè)，限制了水側(cè)換熱“能力”的發(fā)揮，使得空氣側(cè)成為傳熱過(guò)程的“瓶頸”，限制了傳熱量的增加。為了克服空氣側(cè)的“瓶頸”效應(yīng)，在空氣側(cè)外表面加裝翅片將是一個(gè)明智的選擇。加裝了翅片以后，使空氣側(cè)原有的傳熱面積得到了極大的擴(kuò)展，彌補(bǔ)了空氣側(cè)換熱系數(shù)低的缺點(diǎn)，使傳熱量大大提高。

在了解了翅片管的原理和作用以后，在甚么場(chǎng)合選用翅片管，有下面幾個(gè)原則： （1）管子兩側(cè)的換熱系數(shù)如果相差很大，則應(yīng)該在換熱系數(shù)小的一側(cè)加裝翅片。

例1：鍋爐省煤器，管內(nèi)走水，管外流煙氣，煙氣側(cè)應(yīng)采用翅片。

例2：空氣冷卻器，管內(nèi)走液體，管外流空氣，翅片應(yīng)加在空氣側(cè)。

例3：蒸汽發(fā)生器，管內(nèi)是水的沸騰，管外走煙氣，翅片應(yīng)加在煙氣側(cè)。

鍋爐換熱器生產(chǎn)廠家通常由隔板、翅片、封條、導(dǎo)流片組成。在相鄰兩隔板間放置翅片、導(dǎo)流片以及封條組成一夾層，稱為通道，將這樣的夾層根據(jù)流體的不同方式疊置起來(lái)，釬焊成一整體便組成板束，板束是翅片管換熱器的核心，配以必要的封頭、接管、支撐等就組成了翅片管換熱器。

鍋爐換熱器生產(chǎn)廠家能夠有效的進(jìn)行熱量交換，從而起到良好的散熱作用。而在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，翅片管式換熱器中的翅片就是一個(gè)基礎(chǔ)的傳熱部件，在傳熱時(shí)通過(guò)翅片進(jìn)行熱傳導(dǎo)以及翅片與流體之間的對(duì)流傳熱來(lái)完成散熱，所以起到極為重要的作用，翅片的幾個(gè)主要作用如下：

1.可以增加熱量的交換面積，耐用的翅片式換熱器采用高質(zhì)量的材料來(lái)制造翅片，并且確保翅片的的面積符合標(biāo)準(zhǔn)要求，所以翅片在傳熱的過(guò)程中，能夠有效的增加熱交換的面積。此外，熱交換器的翅片可以被視為隔板的一個(gè)附加區(qū)域，同時(shí)，翅片比檔板面積大得多，從而使翅片式換熱器的結(jié)構(gòu)緊湊性明顯增加。

2.充分提高熱交換的效率，由于翅片式換熱器的翅片結(jié)構(gòu)具有一定的特性，在進(jìn)行熱交換的時(shí)候翅片管內(nèi)流體可以形成劇烈的擾動(dòng)，使熱阻得以降低，所以翅片式換熱器中的翅片能夠讓整體系統(tǒng)的熱交換效率得到大幅度增加。

3.能夠強(qiáng)化熱交換器的承載力，翅片在翅片式換熱器中除了能起到良好的傳熱作用之外，還能夠起到支撐加固熱交換器整體的作用，這是由于翅片的針對(duì)性設(shè)計(jì)，使其在抗壓能力方面也有著較為出色的表現(xiàn)，所以可以有效強(qiáng)化翅片式換熱器的承載能力。