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关于翅片表冷器影响换热器性能的几个因素

  换热器性能下降了是什么原因?有可能和翅片表冷器相关。影响因素有以下三点:

  一、管排数

  对于平板型翅片:在管排数较大、翅片间距较小,且雷诺数较低时,管排数对换热特性的影响才显著起来。当ReDc<3000时,由于边界层的影响,换热因子将随管排数的增加而减小;管排数对摩擦阻力因子的影响相对较小。然而当redc>3000时,管排数对换热的影响将减小。

  对于波纹型翅片:低雷诺数下,管排数对换热系数和摩擦系数没有明显的影响;而在高雷诺数下,换热系数会随着管排数的增加而增加。

  对于开缝型翅片:低雷诺数下,管排数对换热系数有显著的影响,换热因子会随着管排数的增加而急剧降低;管排数对摩擦因子的影响相对较小。

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  二、翅片间距

  关于翅片间距对换热性能的影响,Rich研究了管径为13.34mm,管间距为27.5mm,排间距为31.75mm情况下的14种平板翅片盘管的情况。试验结果得到:4排管时,换热性能与翅片间距无关;每排管的压力降也与管排数无关。然而对1排或2排管,规律有所不同。ReDc>5000时,涡流的影响占据了重要位置,翅片间距的影响可忽略。当ReDc<5000时,热交换性能随翅片间距的减小而增大。Wang等人的试验也证实了此观点,同时还证实了对多排百叶翅片和波纹翅片换热器具有相同规律。研究发现:较高的空气流速和较大的管排数都会导致涡流区域的产生,因此,翅片间距对换热系数的影响均可忽略。

  三、管径

  对于平板型翅片,管径越大的,造成管后的无效面积也越大。换热系数随着换热管管径的减小而稍有增大。比如,对于单排管和双排管,Dc=8.51mm时的换热系数比Dc=10.23mm的稍高;但Dc=10.23mm的压降却比Dc=8.51mm的要大10%-15%。

  对于其他的翅片类型(波纹型翅片、条缝型翅片、百叶窗翅片),采用小管径,同样可以减小管排的拖曳作用,从而增大管外换热系数;并能够减小压降损失。如:对百叶窗翅片,当迎面风速Vfr<1.5m/s时,采用小管径的多排管结构有利于提高换热器的换热性能,并能够减小10%的压降损失。

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