直至目前，這一方法仍是所有各種管式換熱面強(qiáng)化傳熱方法中運(yùn)用的最為廣泛的一種。翅片管式換熱器是人們在改進(jìn)管式換熱面的過程中最早也是最成功地發(fā)現(xiàn)之一。它不僅適用于單相流體的流動，而且對相變換熱也有很大的價值。 隨著制冷空調(diào)行業(yè)的發(fā)展，人們已經(jīng)把注意力集中在高效、節(jié)能節(jié)材的緊湊式換熱器的開發(fā)上，而翅片管式換熱器正是制冷、空調(diào)領(lǐng)域中所廣泛采用的一種換熱器形式。對于它的研究不僅有利于提高換熱器的換熱效率及其整體性能，而且對改進(jìn)翅片換熱器的設(shè)計型式，推出更加節(jié)能、節(jié)材的緊湊式換熱器有著重要的指導(dǎo)意義。
    由于翅片管式換熱器在翅片結(jié)構(gòu)形式和幾何尺寸的不同，造成其換熱性能和阻力性能上的極大差異。通過調(diào)整換熱器的翅片間距，設(shè)計成為變翅片間距，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并對其換熱性能與改進(jìn)前換熱器進(jìn)行對比計算，提高了換熱器的傳熱系數(shù)。本方法適用于將該換熱器用于低溫制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器。當(dāng)氣流通過蒸發(fā)器時，由于空氣中的水蒸氣不斷地在翅片管表面沉積，空氣由于除濕作用相對濕度降低，沿氣流方向翅片盤管表面結(jié)霜量是遞減的，如果采取變片距結(jié)構(gòu)，可以在結(jié)霜條件下保持其較高的傳熱效率，并延長其沖霜時間。當(dāng)蒸發(fā)器采用變翅片間距結(jié)構(gòu)時，實(shí)際上已構(gòu)成了翅片的錯列分布，當(dāng)空氣橫掠錯列翅片時，翅片的交錯分布使得上游翅片對下游翅片有繞流作用，由于前面翅片的繞流，翅片的前半部分換熱加強(qiáng)，后面的翅片的分布又使得流道變窄，流速提高，翅片后半部分的換熱也得到強(qiáng)化。
    通過變翅片間距的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，冷風(fēng)機(jī)在外形尺寸即高度、寬度和管總長度不變的前提下，在結(jié)霜工況下運(yùn)行時仍可保持較高的傳熱系數(shù)，且采用變翅片間距結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)機(jī)比等翅片間距結(jié)構(gòu)冷風(fēng)機(jī)的傳熱系數(shù)提高了9.8％，且傳熱面積有所提高，通過提高傳熱系數(shù)和傳熱面積從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。加強(qiáng)管內(nèi)流體流動，管內(nèi)壁加工變螺距內(nèi)螺紋。在不增大整體設(shè)備尺寸的前提下，增加其內(nèi)表面換熱面積，加強(qiáng)管內(nèi)流體的擾動，在原有換熱器的管內(nèi)壁上加工變螺距內(nèi)螺紋。當(dāng)管內(nèi)工質(zhì)換熱系數(shù)較大而管外工質(zhì)換熱系數(shù)較小時，管外的對流傳熱熱阻將成為傳熱的主要阻力。采用擴(kuò)展表面，對于縮小換熱器體積，提高換熱器效率有很重要的作用。目前，已經(jīng)開發(fā)出了針狀翅片、波紋翅片、百葉窗翅片、三角形翅片、單面開槽條形片、裂齒矩形翅片等等。
    管內(nèi)表面積的增大主要集中在異型管的開發(fā)方面，綜觀各種不同形狀的強(qiáng)化管，其共同特點(diǎn)是在兼顧壓降的同時，傳熱面積都有不同程度的增加，并通過兩種機(jī)理提高其傳熱系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)化換熱。傳熱邊界層是限制傳熱系數(shù)提高的最主要因素，它產(chǎn)生于靠近管壁的層流底層，并有一個逐漸增厚的過程。管壁的粗糙以及規(guī)則出現(xiàn)的溝槽、凸肋，會破壞貼壁層流狀態(tài)，抑制邊界層的發(fā)展。同時溝槽和凸肋對流體的限流作用有助于邊界層的減薄，而繞流作用使流體產(chǎn)生軸向旋渦，可致使邊界層分離，流體主體徑向溫度梯度減小，有助于熱量傳遞的進(jìn)行。
  1）到目前為止，對翅片管式換熱器雖然已有一定的研究，但還沒有形成一個統(tǒng)一的換熱器準(zhǔn)則參數(shù)指標(biāo)。
  2）由于一般的換熱關(guān)聯(lián)式均是基于幾個或十幾個實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納出來的，其通用性的適用性仍值得懷疑。因此需要繼續(xù)加強(qiáng)對管外強(qiáng)化翅片的實(shí)驗(yàn)研究，得出較通用的換熱及壓降關(guān)聯(lián)式。
  3）由于換熱器翅片結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，致使已有關(guān)聯(lián)式過于復(fù)雜，不便于工程計算的運(yùn)用。
  4）在以后的翅片管式換熱器的研究中，必須從兩個方面同時進(jìn)行：一是從通用性的角度，要得出關(guān)聯(lián)式簡單、易用、又可在一定精度的范圍；另一個是對具有代表性的翅片結(jié)構(gòu)，應(yīng)從機(jī)理上進(jìn)行深入的研究。
                 


       轉(zhuǎn)載請注明出處：http://5227d.cn