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?影響翅片管換熱系數(shù)大小的因素
換熱系數(shù)是指當(dāng)流體流過(guò)固體壁面時(shí),單位時(shí)間,單位面積,單位溫差時(shí)的換熱量,翅片管束管外換熱系數(shù)的計(jì)算式都是由實(shí)驗(yàn)得出來(lái)的,實(shí)驗(yàn)中要考慮很多因素的影響,
翅片管換熱系數(shù)的大小主要取決于下面幾個(gè)因素:
流體的種類和物理性質(zhì):例如水和空氣是截然不同的,其換熱系數(shù)相差甚大;
流體在換熱過(guò)程中是否發(fā)生相變,即是否發(fā)生沸騰或凝結(jié)。若有相變發(fā)生,則其換熱系數(shù)將大大提高;
還和流體的流速和固體表面的形狀有關(guān)。等等。 對(duì)流換熱系數(shù)的大小主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究來(lái)確定,下面給出一組常用情況下的
數(shù)值范圍:
1、水蒸汽的凝結(jié): h = 10000 ---20000 W/(㎡* ℃)
2、水的沸騰 : h = 7000---10000
3、水的對(duì)流 : h = 3000---5000
4、空氣或煙氣的強(qiáng)制對(duì)流: h = 30---50
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什么樣的翅片管對(duì)于散熱器來(lái)說(shuō)是好的呢?
什么樣的翅片管對(duì)于散熱器來(lái)說(shuō)是好的呢?
1.翅片管的散熱水平。這點(diǎn)主要是從翅片管散熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)決定的,比如翅片管是單水道還是雙水道,雙水道水流流動(dòng)速度快,鋼鋁復(fù)合翅片管生產(chǎn)廠,水流量大,比起傳統(tǒng)的單水道更熱,如果選擇雙水道的話,相同面積的房子,就不會(huì)需要同單水道一樣的片數(shù)了,在選擇的時(shí)候要特別注意。當(dāng)兩側(cè)流體的熱阻相差懸殊時(shí),應(yīng)盡量減少傳熱膜系數(shù)α值小的一側(cè)流體的熱阻,如加大該側(cè)流體的流速,促進(jìn)該側(cè)流體的湍流程度等。
2.居住環(huán)境。居住環(huán)境方面,一般從地域來(lái)劃分,比如一個(gè)人居住在東北和北京的人,對(duì)翅片管散熱器的要求肯定是不同的。東北常年溫度在零下幾十度,無(wú)論是從翅片管散熱器的散熱水平,還是翅片管散熱器本身的質(zhì)量都提出了更高的要求。KLM型翅片管經(jīng)二次滾軋后,接觸面積增加約50%,并且不受管子外徑公差的影響,經(jīng)過(guò)很多次冷熱循環(huán)后仍能保持接觸良好,因此接觸熱阻較小,傳熱性能較高。而北京的冬季比較短,取暖時(shí)間也會(huì)比東北的短,冬天也沒(méi)有那么寒冷,相當(dāng)來(lái)說(shuō),對(duì)翅片管的要求就會(huì)低一點(diǎn)。
翅片管換熱器
現(xiàn)在就來(lái)討論管外參數(shù)變化對(duì)翅片管換熱器性能的影響。
管外的參數(shù)主要有:管徑,片距,行距,排距,鋁片厚度,風(fēng)量,風(fēng)速等。
下面是有關(guān)文獻(xiàn)用軟件模擬分析得出的結(jié)論,是對(duì)一些不同條件下,換熱效果的對(duì)比,可供參考:
1. 相同的翅片管換熱器結(jié)構(gòu)的條件下,迎面風(fēng)速越大,風(fēng)量也就越大,換熱越好,但風(fēng)阻也越大,風(fēng)機(jī)功率也增加。這對(duì)蒸發(fā)器,冷凝器,冷卻器都適用。
2. 在相同迎面風(fēng)速下,翅片間距越大,換熱面積減?。▎纹崞瑩Q熱量雖然增加,但小于換熱面積減少的幅度),換熱量也減少,但因?yàn)槌崞g距變大帶來(lái)風(fēng)阻的減小,風(fēng)機(jī)功率減少。從另一方面來(lái)說(shuō),如果保持風(fēng)機(jī)功率不變,則風(fēng)量會(huì)隨著翅片間距的增加而增大,而且增幅比由于翅片數(shù)量的減少而帶來(lái)的換熱量的減小大,所以總體換熱量增大,但是這不是一直增大,對(duì)于冷凝器來(lái)說(shuō)d值出現(xiàn)在1.8--2.0mm之間,背風(fēng)側(cè)的換熱量一直呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),而且在總換熱量的比例逐漸增大(1.4mm時(shí)占8.2%,2.2mm時(shí)占24.5%)。4:具有腐蝕性氣體的工業(yè)建筑或相對(duì)濕度較大的使用環(huán)境下,應(yīng)采用耐腐蝕的翅片管散熱器。對(duì)于蒸發(fā)器,在1.9mm--2.1mm之間(經(jīng)驗(yàn)值)。
3. 在相時(shí)翅片間距及迎面風(fēng)速時(shí),翅片寬度增加,散熱面積增大,換熱量會(huì)略有增加,但是翅片表面平均換熱系數(shù)下降,所以平均單位面積上的傳熱量下降,但因?yàn)閾Q熱面積增加了,所以總換熱量還是有所增加。如在冷凝器中,1.5m/s風(fēng)速,1.7mm的翅片間距,當(dāng)寬度從19mm增加到24mm時(shí),總換熱量從6064W增加到6152W,表面積增加26%,而換熱量只增加了1.45%。其的主要作用,進(jìn)行具體概括的話,則是為空氣加熱和冷卻這兩大類。翅片管換熱器常用的翅片寬度有22mm,19mm。