?雷諾數(shù)在翅片管換熱器設(shè)計(jì)中的重要性

在翅片管換熱器的設(shè)計(jì)過程中，通常對(duì)管內(nèi)介質(zhì)流速的選擇要求偏低，基本都是按經(jīng)驗(yàn)值估算。在所有的換熱器設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)層流狀態(tài)，層流狀態(tài)時(shí)的傳熱系數(shù)與湍流狀態(tài)時(shí)的傳熱系數(shù)差異很大。

  在傳熱學(xué)中，規(guī)定雷諾數(shù)Re＜2000為層流，2000＜Re＜4000為過渡流， Re＞4000為湍流，而在翅片管換熱器的設(shè)計(jì)中，我們認(rèn)為Re＜2300為層流，2300＜Re＜10000為過渡流， Re＞10000為湍流。例；(1)平直翅片國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)各種平直翅片管的傳熱與阻力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)翅片間距對(duì)傳熱的影響依賴于臨界雷諾數(shù)Re?？諝?空氣熱交換，換熱管直徑25mm，管內(nèi)空氣溫度由20℃升高到100℃，求流速多少時(shí)才能讓雷諾數(shù)達(dá)到10000。

空氣定性溫度；（20 100）/2=60℃，查60℃的空氣特性；

密度1.06kg/m3，粘度2.01X10-5pa?s

解；10000/(0.025*1.06/2.01*100000)=7.6m/s

  同樣，我們也可以計(jì)算其它介質(zhì)在翅片管換熱器中的合理流速，把雷諾數(shù)控制在一定的范圍，確保介質(zhì)處于旺盛湍流狀態(tài)，讓翅片管換熱器的設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。

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?翅片管的優(yōu)點(diǎn)

翅片管的優(yōu)點(diǎn)主要是：

(1)傳熱能力強(qiáng) 與光管相比，傳熱面積可增大2～30倍，傳熱系數(shù)可提 高1～2倍；

(2)結(jié)構(gòu)緊湊由于單位體積傳熱面加大，傳熱能力增強(qiáng)，同樣熱負(fù)荷 下與光管相比，翅片管換熱器管子少，筒體直徑或高度可減 小，因而結(jié)構(gòu)緊湊且便于布臵；

(3)可以更有效和合理地利用材料 不僅因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)緊湊使材料用量減少，而且有可能針對(duì)傳 熱和工藝要求來靈活選用材料，例如不同材料制成的鑲嵌或 焊接翅片管等；

(4)當(dāng)介質(zhì)被加熱時(shí)，與光管相比，同樣熱負(fù)荷下的翅片管 管壁溫度有所降低，這對(duì)減輕金屬面的高溫腐蝕和超溫破壞 是有利的。 不管介質(zhì)是被加熱或冷卻，傳熱溫差都比光管時(shí)小，這 對(duì)減輕管外表面結(jié)垢是有利的。結(jié)垢減輕的另一重要原因是 翅片管不會(huì)象光管那樣沿圓周或軸向結(jié)成均勻的整體垢層， 沿翅片和管子表面結(jié)成的垢片在脹縮的作用下，會(huì)在翅片根 處斷裂，促使硬垢自行脫落；而對(duì)于波紋翅片管來說，翅片間距的影響受控于管排數(shù)，翅片間距越小，阻力系數(shù)f越大，而且管排數(shù)對(duì)阻力系數(shù)的影響很小，翅片間距對(duì)傳熱的影響忽略不計(jì)，但對(duì)阻力影響較大，所以這與規(guī)格的相關(guān)性也是非常大的。

(5)對(duì)于相變換熱，可使換熱系數(shù)或臨界熱流密度。 翅片管的主要缺點(diǎn)是造價(jià)高和流阻大。例如空冷器的翅 片管由于工藝復(fù)雜，其造價(jià)達(dá)設(shè)備費(fèi)用的50一60％；以其為核心元件的各種換熱設(shè)備在電力、化肥、化工、煉油裝置里得到越來越廣泛的應(yīng)用。阻力大， 導(dǎo)致動(dòng)力消耗大。但如造型得當(dāng)，可使動(dòng)力消耗減少，與傳 熱加強(qiáng)的得益相比合算就行。 翅片管的應(yīng)用徑向翅片管表面積擴(kuò)展程度大于縱向翅片管，工業(yè)上 利用廣泛。前已闡明，強(qiáng)化對(duì)流換熱的措施加在換熱能力較 弱的一側(cè)，方能有效地提高傳熱系數(shù)K，因此，翅片管的翅 片一般應(yīng)加在換熱系數(shù)較小的一側(cè)方為合理。α值相差3倍以 上者效果更加顯著。例如空冷器，故翅片多設(shè)在氣側(cè)，以彌 側(cè)α值低的缺陷，當(dāng)兩側(cè)α值相近時(shí)，則適宜于內(nèi)外加切 片或外翅管內(nèi)加麻花鐵、螺旋線擾流器。 一般情況，兩邊換熱系數(shù)相差很大時(shí)才采用高翅片，低 翅內(nèi)螺紋管對(duì)于防止管內(nèi)的傳熱危機(jī)甚為有效；鑒于翅片管 的優(yōu)良防結(jié)垢能力，故對(duì)有嚴(yán)重污垢工況的重沸器等換熱設(shè) 備有利。

?提出了強(qiáng)化翅片管換熱性能的兩種方法

提出了強(qiáng)化翅片管換熱性能的兩種方法:一種是將低溫工況下易結(jié)霜的換熱器(蒸發(fā)器)翅片管設(shè)計(jì)成變間距翅片結(jié)構(gòu),使其既增加了管內(nèi)翅片的傳熱面積,又提高了管內(nèi)氣流的流速;另一種是將空調(diào) 工況下的換熱器的等螺距內(nèi)螺紋管設(shè)計(jì)成變螺距內(nèi)螺紋管,以增加管內(nèi)氣流的擾動(dòng),提高傳熱系數(shù)。并對(duì)用這兩種方法改進(jìn)后的換熱器的熱力性能進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果 表明,其傳熱系數(shù)分別提高了9 8%和3 82%。文中作者提 出了強(qiáng)化翅片管換熱性能的方法,對(duì)翅片管結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)。采用TESCOR平臺(tái)—換熱器性能實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)改進(jìn)前后的換熱器的熱力 性能進(jìn)行了測(cè)試,并運(yùn)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行了熱力對(duì)比計(jì)算對(duì)翅片管結(jié) 構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn),并采用TESCOR平臺(tái)—換熱器性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)改進(jìn)前后的換熱器的熱力性能進(jìn)行了測(cè)試。這類翅片管無接觸熱阻、強(qiáng)度高、耐熱震和機(jī)械振動(dòng)，傳熱、機(jī)械及熱膨脹性能都較好，但是制造成本高適用于翅化比小于5的低翅片管。

目前,國(guó)內(nèi)外普通且應(yīng)用廣的是間壁式,其它類型換熱器的設(shè)計(jì)和計(jì)算常借鑒于間壁式換熱器。對(duì)換熱器的的研究主要集中在如何提高其換熱性能。

在翅片管加工是否翅片越多越好呢？

在很多人的心中，總感覺在翅片管加工當(dāng)中，將翅片管的翅片加的越多就越好，然而真的是這樣嗎？其實(shí)并不是這樣的，不是說翅片管的翅片越多越好，也不是說翅片管的翅片越高越好，再專業(yè)人眼中，他們有著不一樣的見解。

在生活當(dāng)中，如果要是能夠大量的增加翅片管的翅片的高度的話，那么，就能夠大大的降低翅片管的工作效率，這是因?yàn)樵谏町?dāng)中，要是翅片的傳熱面積增加一倍的話，但是實(shí)際的換熱倍數(shù)不能增加，這樣的話，就會(huì)讓翅片管的翅片的經(jīng)濟(jì)性下降了。當(dāng)然還要告訴大家的是，如果翅片管的翅片密度太高的話，那么，就很容易積灰，這樣的話，在清理灰塵的時(shí)候也不是那么容易，所以不要貪心喲！第三：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。