热交换翅片管散热片的结构形式和特征(图文)
加入时间:2020-07-13 文章来源:无锡东绛采油机械|铭锋石化科技 点击量:
当翅片管外是气体的强制对流,翅片管内是液体工程科学的强制对流时,翅片管外的热交换系数比翅片管内的热交换系数小得多。 因此,翅片翅片管外的传热热阻抗成为影响其总传热量的主要热阻抗(也称为控制热阻抗)。 在这种情况下,通常通过使用作为扩张面的加强筋化面来实现翅片管外空间的传热的增强。 研究表明,当2Image小于1时,将传热面设计成肋表面无效;当2Image大于5时,将传热面设计成肋化的表面,具有加强传热的效果。
当翅片管内是气体的强制对流,翅片管外是液体工程科学的强制对流时,翅片管内的热交换系数比翅片管外小得多。 因此,翅片管内的传热热阻抗成为影响其总传热量的主要热阻抗。 在这种情况下,需要增加向翅片管内扩展的表面即肋化,或者后安装扰流板来增加湍流强度,提高瓦斯气体侧的传热性能。
肋化表面不仅起到增加与对流热交换相关的总有效面积、减小这一侧的传热热阻抗的作用,还能够使肋侧的壁面温度接近同一侧的流体的温度。 加宽受热面是加强传热的有效方法,加宽表面是缩小热交换设备体积、减轻热交换设备重量、提高热交换设备效率的重要措施。 因此,扩大传热面的研究和设计在工业上应用越来越广泛。
采用翅片管内、翅片管外扩张表面的对流受热面,可以增加传热量,节约金属消耗,减少通风阻力和工质流动阻力,成为锅炉和热交换设备的对流受热面的发展方向,应用越来越广泛。 扩大表面的类型多种多样,对流受热面经常采用的是圆形、方形、螺旋翅片管管、带纵肋片的肋片管、由纵肋片管构成的薄膜式对流受热面等。 根据在各种扩张表面增加的受热面积,对流体的声干扰程度不同,所以对传热强化的效果也不同。
在加强翅片管表面热交换的研究中,提出了各种各样的加强热交换的方法,主要是增强空气侧的湍流强度,通过不断改变气流改变方向,可以达到加强热交换的目的,主要是将翅片管冲压成波形,产生波形翅片管类型。 二是采用间断的翅片管表面,使翅片管表面沿气流方向逐渐截断,阻止翅片管表面空气层流边界层的发展,使边界层在各表面破坏,在下一个打孔机上形成新的边界层,利用打孔机的前缘效应,达到了加强换热的目的。 有属于该翅片管的狭缝翅片管和百叶窗翅片管等。
由于平翼片热交换设备的结构和制造上的简便、运用上的耐久性及其良好的适用性,以往冷冻工程中大量使用的热交换设备(诸如阿摩尼亚冷却风机蒸发器、表面式空气冷却器等)仍然广泛采用矩形平翼片作为扩张表面。 矩形平板翼片具有构造简单、紧凑、除霜容易、制造容易等优点,因此具有云同步,仅增大传热面积来强化传热,传热热效应差,特别是在不得不进行翅片管内的流体相变热交换、翅片管外的空气流动热交换的热交换设备中,尽管空气侧带有翼片柯尔男同性恋散热片由于增大空气流路的长度,给气流带来一盏茶的混合,也被空调制冷广泛采用。 波纹状散热片可以改变气流的流动方向,大大增加空气的换热面积,增强流体的紊乱,形成和分离旋涡,减少或破坏热边界层的连续发展,有效地增强了换热特性,给云同步带来了较大的阻力损失,而换热增加的幅度大于阻力增加的幅度。 在湿润状态下,狭缝翅片管的阻力变多,系统风量减少。 在这种情况下,可以考虑采用柯尔男同性恋翅片管热交换设备,而翅片管间距没有变小。
狭缝式翅片管管具有高效的换热性能,流体通过狭缝式翅片管时,涡流首先出现在下游,随着雷诺数的增加,涡流的出现点向上游前进。 翅片管间距变小时,以小的雷诺数开始产生涡流。 这一现象表明,在小翅片管间距下,由于涡流的产生,热交换系数增强。 在连续型波纹男同性恋散热片中,狭缝能够消除横涡,将流体更好地混合到一盏茶中,在有利于提高散热片的流动和热交换性能的狭缝散热片的角和狭缝中,局部的热交换系数的变化剧烈的热交换系数的极大值出现在角上游或散热片的前缘,极小值出现在角在干燥的情况下,采用热交换系数尽量大的翅片管形式,例如狭缝翅片管的阻力大,所以在需要相同的热交换的情况下,不采用列数大,而采用风的面积大,利用强化翅片管的优点,不增加风扇功率。
百叶窗是热交换系数大的翅片管形式,翅片管热交换设备需要在干燥、湿润条件下交替运转时,可以在翅片管表面添加亲水性涂层膜,对热交换性能的影响极小,但可以大幅降低湿润条件下的空气流动阻力,对百叶窗的效果更好。 这种情况下,可以尽量采用百叶窗状的散热片。
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