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翅片管是如何強化換熱的?

2019-02-27

激光焊接不銹鋼翅片管

由于平翅片換熱器在結構和制造上的簡單方便、運用上的耐久性及其較好的適用性,到目前為止,制冷工程中大量使用的換熱器(如氨冷風機蒸發器,表面式空氣冷卻器等)仍廣泛采用矩形平肋片作為擴展表面。矩形平肋片具有結構簡單緊湊、利于除霜、容易制造等優點,同時由于其僅僅依賴于增大傳熱面積來強化傳熱導致傳熱效果較差,特別是在管內流體相變換熱,管外空氣受迫流動換熱的熱交換器中,空氣側盡管加了肋片,其熱阻仍然是整個傳熱過程中的主要熱阻。

由于波紋形翅片可以加大空氣流道的長度,并且能夠對氣流造成充分的混合,所以也被空調制冷廣泛采用。波紋翅片可以改變氣流的來流方向,大大增加了空氣換熱面積,增強了流體擾動,由于漩渦的形成與分離,減薄或者破壞了熱邊界層的連續發展,使其換熱特性有效強化,同時也帶來了較大的阻力損失,但是換熱增加的幅度要大于阻力增加的幅度。在濕工況下,條縫翅片的阻力增加較多,系統風量會減少,此時,可考慮采用波紋形翅片換熱器,且翅片間距不宜太小。

激光焊接不銹鋼翅片管專家在進行強化翅片表面換熱的研究中,提出了各種強化換熱的方法,主要有以下幾種:一是增強空氣側的湍流強度,可通過不斷改變氣流來流方向,來達到強化換熱的目的,主要采用將翅片沖壓成波紋形,由此產生了波紋形翅片類型。二是采用間斷式翅片表面,將翅片表面沿氣流方向逐漸斷開,以阻止翅片表面空氣層流邊界層的發展,使邊界層在各表面不斷地破壞,又在下一個沖條形成新的邊界層,不斷利用沖條的前緣效應,達到強化換熱的目的。屬于這種翅片的有條縫形翅片和百葉窗形翅片等。


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