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?影響翅片管換熱系數(shù)大小的因素
換熱系數(shù)是指當流體流過固體壁面時,單位時間,單位面積,單位溫差時的換熱量,翅片管束管外換熱系數(shù)的計算式都是由實驗得出來的,實驗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因素:
流體的種類和物理性質:例如水和空氣是截然不同的,其換熱系數(shù)相差甚大;
流體在換熱過程中是否發(fā)生相變,即是否發(fā)生沸騰或凝結。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。等等。 對流換熱系數(shù)的大小主要是通過實驗研究來確定,下面給出一組常用情況下的
數(shù)值范圍:
1、水蒸汽的凝結: h = 10000 ---20000 W/(㎡* ℃)
2、水的沸騰 : h = 7000---10000
3、水的對流 : h = 3000---5000
4、空氣或煙氣的強制對流: h = 30---50
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什么樣的翅片管對于散熱器來說是好的呢?
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1.翅片管的散熱水平。這點主要是從翅片管散熱器的內部結構來決定的,比如翅片管是單水道還是雙水道,雙水道水流流動速度快,鋼鋁復合翅片管生產廠,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,就不會需要同單水道一樣的片數(shù)了,在選擇的時候要特別注意。當兩側流體的熱阻相差懸殊時,應盡量減少傳熱膜系數(shù)α值小的一側流體的熱阻,如加大該側流體的流速,促進該側流體的湍流程度等。
2.居住環(huán)境。居住環(huán)境方面,一般從地域來劃分,比如一個人居住在東北和北京的人,對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量都提出了更高的要求。KLM型翅片管經二次滾軋后,接觸面積增加約50%,并且不受管子外徑公差的影響,經過很多次冷熱循環(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,取暖時間也會比東北的短,冬天也沒有那么寒冷,相當來說,對翅片管的要求就會低一點。
翅片管換熱器
現(xiàn)在就來討論管外參數(shù)變化對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,風量,風速等。
下面是有關文獻用軟件模擬分析得出的結論,是對一些不同條件下,換熱效果的對比,可供參考:
1. 相同的翅片管換熱器結構的條件下,迎面風速越大,風量也就越大,換熱越好,但風阻也越大,風機功率也增加。這對蒸發(fā)器,冷凝器,冷卻器都適用。
2. 在相同迎面風速下,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,但因為翅片間距變大帶來風阻的減小,風機功率減少。從另一方面來說,如果保持風機功率不變,則風量會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,對于冷凝器來說d值出現(xiàn)在1.8--2.0mm之間,背風側的換熱量一直呈現(xiàn)增大的趨勢,而且在總換熱量的比例逐漸增大(1.4mm時占8.2%,2.2mm時占24.5%)。4:具有腐蝕性氣體的工業(yè)建筑或相對濕度較大的使用環(huán)境下,應采用耐腐蝕的翅片管散熱器。對于蒸發(fā)器,在1.9mm--2.1mm之間(經驗值)。
3. 在相時翅片間距及迎面風速時,翅片寬度增加,散熱面積增大,換熱量會略有增加,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,但因為換熱面積增加了,所以總換熱量還是有所增加。如在冷凝器中,1.5m/s風速,1.7mm的翅片間距,當寬度從19mm增加到24mm時,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。