翅片管换热系数
翅片管换热系数
翅片管换热系数【原创实用版】目录1.翅片管换热器的概述2.翅片管换热器的工作原理3.翅片管换热器的优点4.翅片管换热器的缺点5.如何提高翅片管换热器的传热系数6.翅片管换热器的应用范围7.翅片管换热器的设计要点8.翅片管换热器的维护与保养正文一、翅片管换热器的概述翅片管换热器是一种采用翅片管作为主要换热元件的换热器，常用于油 - 油、水 - 水、气 - 气等热交换场合。
翅片管换热器通过增加管内外两侧的接触面积，提高传热系数，从而增强换热效果。
二、翅片管换热器的工作原理翅片管换热器工作时，热流体通过管内流动，冷流体通过管外流动。
由于管内外两侧的传热膜系数不同，热量会从高温侧流向低温侧，实现热量的传递。
三、翅片管换热器的优点1.提高传热系数：翅片管换热器通过增加管内外两侧的接触面积，提高传热系数，从而增强换热效果。
2.适应性强：翅片管换热器适用于多种热交换场合，如油 - 油、水 - 水、气 - 气等。
四、翅片管换热器的缺点1.制造工艺复杂：翅片管换热器的制作过程相对复杂，涉及多个工艺环节，如翅片加工、焊接等。
2.成本较高：由于制作工艺复杂，翅片管换热器的成本相对较高。
五、如何提高翅片管换热器的传热系数1.增加翅片面积：在管外加工翅片，增加管内外两侧的接触面积，从而提高传热系数。
2.采用波纹管或波节管：波纹管或波节管在管内外都增加了接触面积，起到了扰流的作用，提高了换热效率。
六、翅片管换热器的应用范围翅片管换热器广泛应用于工业、民用等领域，如空气冷却器、热管式空气预热器等。
七、翅片管换热器的设计要点1.选择合适的翅片形式：根据换热场合和介质特性，选择合适的翅片形式，如方翅管、螺旋翅片管等。
2.确定翅片管的材料：根据介质的特性，选择耐腐蚀、耐磨损的翅片管材料。
八、翅片管换热器的维护与保养1.定期检查翅片管的磨损情况，及时更换磨损严重的翅片管。
2.清洗翅片管换热器，去除管内外的污垢，提高换热效率。
翅片管传热系数
翅片管传热系数
翅片管传热系数是热交换过程中的一个重要参数，它反映了热能
从一个物体传递到另一个物体的效率。
传热系数的高低不仅影响着热
交换器的性能，而且还涉及到能源利用效率的问题，因此，研究和提
高翅片管传热系数对于工业制造和环保都具有重要的意义。
首先，我们需要了解翅片管的定义和组成。
翅片管是一种通过翅
片管片加热或冷却流体的热交换器。
翅片管有通道和翅片两部分组成，通道用来流动介质，而翅片则用来增加传热面积，并隔离了介质流动。
因此，翅片管传热系数的大小与翅片长度、翅片间距、翅片形状等多
个因素有关。
那么如何提高翅片管传热系数呢？首先，我们可以考虑热传递提
高流速的方法。
流体的流速是影响传热系数的一个重要因素，因为流
速的增加可以提高物理上的强制对流传热。
而加入翅片的热交换器的
流速通常是较低的，因此，可以通过增加流量来提高传热系数。
其次，我们可以考虑翅片的优化设计。
翅片的形状和尺寸对传热系数有较大
的影响，合理的设计可以减少热量的流失和阻力的增加，从而提高传
热系数。
最后，我们可以考虑液体和气体的换热原理。
因为液体和气
体的换热机制不同，所以选择合适的翅片管类型具有重要意义。
对于
气体和液体的换热器，翅片管的传热系数是不同的，因此，我们需要
选择与介质特性相适应的翅片管。
总的来说，翅片管传热系数的大小与多个因素有关，如何提高传热系数需要我们在研究的基础上进行合理的设计和优化，为工业生产和能源利用做出更大的贡献。
翅片换热器热系数
翅片换热器传热系数ABRAHAM LAPIN and W. FRED SCHURIGI Polytechnic Institute of Brooklyn, Brooklyn 1, N. Y.许多方程来源于实验数据，同时提出了有交叉流动的热交换器的设计。
对关于换热器行数的总传热影响,进行了图示作为参考.翅片管在热交换器中的使用有了迅速增长。
当内部传热系数比外面的系数极大时,它经常被实际增加一定数量的外表面来为低外系数进行补偿。
许多研究人员都对翅片管的传热进行研究。
因为对可能的翅片类型的安排有非常大的数量,大多数研究都局限于特定条件。
实验设备与程序设备金属板材风管横截面为 30x12 3/4 英寸。
上部是固定的,但较低的部分,可提高或降低容纳一个可变数目的排。
这下部分(进口)进行拟合有5英寸空气校正叶片可助均匀分布的空气线圈。
传热表面(台风的空气调节股份有限公司)。
每个单元有八个翅片管manifolded 在一起以并行方式进行。
5 / 8英寸 0.dx0.025英寸铜管11/2英寸 0.dx0.018英寸轧花8每英寸,30英寸翅翅片长度Ao/Ai=16.30,Ao=2.44平方英尺翅片管直径= 2.41.248平方英尺,空气流面积最小这些铝管的用途,则被关在一个长方形的30×12 3/4英寸的帧。
一个3/4设备橡胶障板安放在沿一侧的框架。
翅片管相邻本遮光罩一个侧和框架本身上另一边。
该框架结构允许一个交错管的安排通过简单地转弯连续排对单位180度的另一个。
一台吹风机提供空气供给在逆流而上空调管道内结束。
测量 水流量用校准过的转子流量计。
空气流量是用一个托马斯米测量,其中包括四个帧开口用1.134 镍铬合金 欧姆/英尺,有一个总电阻每一个约25欧姆。
流动的空气用仪表测量通过一系列的圆盘和圆环折流板顺流混合。
温度进行了测量精确温度计刻度为0.1 C 。
每一个温度计的位置了经过精心挑选的,确保读出正确的总体温度。
冷却塔空冷器设计计算及翅片管传热系数计算
Vmax Db Vmax Db
μ
−0.316
S1 S1
−0.927
Db
−0.927
μ
Db
S1
0.515
S2
f = 0.316Re−4
0.718
μ
Pr
1
3
Y
0.296
H
mL =
9、以基管表面为基准传热系数 h o = h ηf β 10、计算管内换热系数 Do ρv Re = μs λs Di ρv 0.8 n hi = 0.023 （ ） Prs Di μs 流体被加热 n 取 0.4 11、上述计算可求得总热阻，进而求得总传热系数 K。
0.667
V o Ao
o −A f −A d
，继而计算管外 Re=
D o V max μ
பைடு நூலகம்
。
μ
Pr
1
3
Y
0.164
H
(Y t)0.075
对于高翅片管 Df = 1.7~2.4 Db = 12~41mm Db h = 0.1378 λ D b 8、 翅片效率 ηf = tanh mL mL 2h L λt λ 为翅片导热系数 Db Vmax
A f +A b Ao
基管导热热阻 R w =
4、 选定翅片管，计算翅化比 β = 5、 设计排管形式。
。
6、 根据布管形式计算最窄截面风速Vmax = A 7、 计算翅片管传热系数 对于低翅片管 Df = 1.2~1.6 Db = 13.5~16mm Db h = 0.1507 λ D b Db Vmax
12、根据换热量可求得实际需求换热面积 Ac=K Δ t 13、根据布管形式可求得现有翅片管面积Ao 当A0 > Ac 时，设计满足要求 14、校核风阻 ΔP=f
强化翅片管式换热器换热性能的方法及应用
(1)
Ki Fi = K0 F0
(2)
1/ Ki = 1/ hi + ri + ( F1i/ 2πλ) ln ( d0/ di)
+ r0/ (βη) + 1/ ( h0βη)
(3)
1/ K0 = β/ hi + rβi + ( F10/ 2πλ) ln ( d0/ di)
+ r0/ η + 1/ ( h0η)
霜开始形成时表面粗糙度增大引起传热面积增大同时气体流速也增大从而导致在结霜初期传热系数增大但随着霜层的不断增厚传热热阻增加最终导致传热系减小6结霜对换热器性能的影响表现在降低其传热系数和增大其阻力两方面合理的换热器结构应同时减小这两方面的影响发器采用变翅片间距结构时实际上已构成了翅片的错列分布当空气横掠错列翅片时翅片的交错分布使得上游翅片对下游翅片有绕流作用由于前面翅片的前半部分换热加强后面的翅片的分布又使得流道变窄流速提高翅片后半部分的换热也得到强化9
时沟槽和凸肋对流体的限流作用有助于边界层的 减薄 ,而绕流作用使流体产生轴向旋涡 ,可致使边 界层分离 ,流体主体径向温度梯度减小 ,有助于热 量传递的进行 。因此采用在已加工好的管壁内部 加工变螺距内螺纹 ,不但可以扩大管子的内表面 积 ,增加传热面积 ,并且由于管子不再是光管 ,内部 有螺纹所以内壁变得粗糙 ,可以破坏层流边界层 , 使管内的制冷剂的流态变成紊流 ,从而提高管内对 流换热系数 。同时 ,因为采用变螺距 ,沿着流体流 动方向螺距从大变小 ,这样可增强流体的扰动 ,强 化流体的换热系数 。 3. 2. 2 变间距内螺纹翅片管结构示意图及对比计算
METHODS AND APPL ICATION OF HEAT TRANSFER IMPROVEMENT OF FIN2TUBE HEAT EXCHANGER
翅片管热交换器设计计算
图!"#
翅片管的传
热性能比较
表 ! " $ 列出了用于空冷器中常用的 % 种翅片管的性能评定， 其中以 “$ ” 为最 佳， 顺序而下， “%” 最差。使用中以 & 型绕片管为最基本型式， 只有在对各项性能 要求都较高情况下才选用套片管， 因为它的价格较高。
表!"$ 翅片管型式 传热性能 耐温性能 耐热冲击能力 耐大气腐蚀能力 清理尘垢的难易程度 制造费用 常用的 % 种翅片管的性能评定 && 型绕片式 ! ! ! ’ ! ( 镶片式 ’ ( ( % ’ ’ 双金属轧片式 ( ’ ’ $ ( ! 套片式 $ $ $ ( $ %
第一节
构造和工作原理
翅片管热交换器可以仅由一根或若干根翅片管组成， 如室内取暖用翅片管散 热器； 也可再配以外壳、 风机等组成空冷器型式的热交换器。 翅片管是翅片管热交换器中主要换热元件， 翅片管由基管和翅片组合而成， 基管通常为圆管 （图 $ % （ ） ， 也有扁平管 （图 $ % & （ (） ） 和椭圆管。管内、 外流体 & ’） 通过管壁及翅片进行热交换， 由于翅片扩大了传热面积， 使换热得以改善。翅片 类型多种多样， 翅片可以各自加在每根单管上 （图 $ % （ ） ， 也可以同时与数根管 & ’） 子相连接 （图 $ % （ 及 （ )） ） 。 & (） 空冷器是一种常见的翅片管热交换器， 它以空气作为冷却介质。其组成部分 包括管束、 风机和构架等 （图 $ % *） 。 管束是空冷器中主要部分， 它由翅片管、 管箱和框架组成， 是一个独立的结构
图!"#
翅片管排列型式及其管距
翅片材料根据使用环境和制造工艺来确定。有碳钢、 不锈钢、 铝及铝合金、 铜 及铜合金等。所用基管材料有碳钢、 铬钼钢、 不锈钢、 铝等。
管式加热炉的对流传热之翅片管和钉头管的外膜传热系数（1）
管式加热炉的对流传热之翅片管和钉头管的外膜传热系数（1）管式加热炉的对流传热翅片管和钉头管的外膜传热系数（1）在加热炉的对流室中，由于管外烟气的膜传热系数比管内介质的膜传热系数小得多，所以起控制作用的热阻在烟气一侧。
一般为了提高对流室的传热速率，多在对流室设置或部分设置翅片管或钉头管。
就对流管的表面热强度而论，如果都以光管外表面积为基准，光管的表面热强度只有20000 ~28000KJ/(㎡·h·K)，而翅片管或钉头管则可达到60000~120000KJ/(㎡·h·K)。
翅片管分条形(纵向)翅片和环形(横向)翅片，各种不同形式的翅片和钉头可参考图5-11至图5-14。
关于翅片管和钉头管的外膜传热系数的计算。
Gardener提出了翅片效率的概念，及各种不同类型的翅片管和钉头管翅片效率的计算方法。
于是通过和求光管的外膜传热系数相同的方法就可以得到翅片管或钉头管的外膜传热系数。
如以光管外表面为基准，则其关系式如下:图5一10翅片效率公式推导说明图一般采用条形翅片的对流管，烟气的流动方向必须与管束平行，以减少流动阻力。
所以，这种翅片管的表面膜传热系数，可以采用与式(5-13)相似的关系式进行计算，即式中当量直径D e和式(5 - 13)的定义是相同的，只不过在计算自由截面积和传热周边时，必须考虑翅片的具体情况。
2)环形翅片管表面膜传热系数环形翅片管一般多采用圆管和圆形翅片，且烟气流动的方向与管束垂直。
对正三角形排列的管束，Briggs通过实验提出了如下准数方程式:3)钉头管表面膜传热系数钉头管一般采用烟气流动方向与管束垂直的方式，因此钉头管表面膜传热系数，可以使用与式(5-17)或(518)相同的关系式进行计算.只不过将式中的D o 改换为D e，即其中当量直径D e和式(5-13)的定义相同。
4)翅片效率Gardner定义翅片效率为翅片单位表面积通过的平均热量与光管单位表面积通过的平均热量之比值，即首先，Gardner作了下述假定:(1)翅片或钉头的传热过程是稳定传热，即传热量和温度分布与时间无关;(2)翅片的材质是均匀的，各向同性，形状对称;(3)翅片本身不存在热源;(4}翅片表面任一点处的热通量与流体和翅片的温度差成正比;(5)翅片的导热系数为常数;(6)整个翅片的表面膜传热系数相等;(7)围绕翅片的流体温度是一样的;(8)翅片根部的温度是一样的;(9)翅片的厚度比高度小得多，因此横过翅片的温度梯度可以忽略不计;(10)通过翅片顶端外缘的热量比通过翅片侧面的热量小得多，可以忽略不计;（11)翅片和管子的联结不存在结合阻力。
翅片管换热系数
翅片管换热系数翅片管换热系数是指在翅片管传热过程中，翅片管表面与流体之间传递热量的效果，是评价翅片管传热性能的重要指标之一。
在实际工程应用中，了解和掌握翅片管换热系数的计算方法和影响因素，对于提高换热效率具有重要意义。
1. 计算方法翅片管换热系数的计算方法有多种，常用的有经验公式和数值模拟两种方法。
经验公式是通过试验数据的分析总结得到的，其计算简单，适用范围广，但精度较低。
常见的经验公式有Dittus-Boelter公式、Sieder-Tate公式、Colburn公式等，根据具体情况选择合适的公式进行计算。
数值模拟是一种通过计算机数值计算的方法，可以模拟出复杂流动状态下的换热系数。
数值模拟的优点是可以考虑更多的因素，提高计算精度，但计算复杂度较高，需要借助专业软件进行模拟计算。
2. 影响因素翅片管换热系数的大小受到多种因素的影响，包括流体性质、流动状态、翅片形状等。
流体性质是影响换热系数的重要因素之一，包括流体的粘性、导热系数、比热容等。
一般来说，粘性较小、导热系数较大的流体具有较高的换热系数。
流动状态也对换热系数有很大影响，分为定常流动和非定常流动两种情况。
在定常流动状态下，流体速度和温度分布均保持不变；而在非定常流动状态下，流体速度和温度分布随时间变化。
一般来说，非定常流动下的换热系数较定常流动下高。
翅片形状是另一个重要的影响因素，翅片的几何形状会对翅片管的传热效果产生明显影响。
常见的翅片形状有三角形、梯形、椭圆形等，不同形状的翅片会导致换热系数的差异。
3. 应用案例翅片管换热系数在实际工程中有着广泛的应用。
例如，翅片管传热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、冶金、制药等领域。
通过翅片管传热器，可以有效地将高温流体的热量传递给低温流体，达到能量利用和节能的目的。
在设计和选择翅片管传热器时，需要根据具体工况条件确定合适的翅片管换热系数。
根据流体的性质、流动状态和翅片的形状等因素，结合经验公式和数值模拟等方法，计算得到合理的换热系数，以确保传热效果的高效和可靠性。
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翅片管换热系数
1. 什么是翅片管换热系数？
翅片管换热系数是描述翅片管换热性能的一个重要参数。
换热系数是指在单位时间内，单位面积的热量传递量与温度差之间的比值。
对于翅片管换热器而言，翅片管换热系数是指翅片管内部与外部之间的热传导和对流换热效果的综合指标。
2. 翅片管换热系数的影响因素
翅片管换热系数受到多种因素的影响，下面将对一些主要因素进行介绍。
2.1 翅片形状和尺寸
翅片的形状和尺寸对换热系数有较大的影响。
通常情况下，翅片的面积越大，换热系数越高。
此外，翅片形状的选择也会对换热系数产生影响。
常见的翅片形状有矩形、梯形等，不同形状的翅片在不同工况下的换热效果也有所差异。
2.2 流体流速
流体流速是影响翅片管换热系数的重要因素之一。
当流体流速增加时，流体与翅片管之间的对流换热效果增强，换热系数也会相应增加。
因此，在设计翅片管换热器时，需要根据流体流速的要求来确定翅片的尺寸和形状。
2.3 翅片材料和表面处理
翅片的材料选择和表面处理也会对换热系数产生影响。
一般来说，热导率较高的材料可以提高翅片管的换热系数。
此外，通过对翅片表面进行特殊处理，如增加表面粗糙度或涂覆特殊涂层，也可以提高换热系数。
2.4 温度差
温度差是影响翅片管换热系数的另一个重要因素。
温度差越大，换热系数越高。
因此，在实际应用中，需要根据具体的工况来选择合适的翅片管，以获得较高的换热系数。
3. 计算翅片管换热系数的方法
计算翅片管换热系数是翅片管换热器设计的重要一环。
下面介绍两种常用的计算方法。
3.1 理论计算方法
理论计算方法是通过数学模型和理论公式来计算翅片管换热系数。
这种方法需要根据具体的翅片管结构和工况条件，建立相应的数学模型，并利用热传导和流体力学的基本原理进行计算。
理论计算方法通常精度较高，但需要较多的计算和理论基础。
3.2 实验测定方法
实验测定方法是通过实际试验来测定翅片管换热系数。
这种方法通常需要搭建实验装置，在实验室或现场进行试验。
通过测量翅片管内外的温度差、流体流速等参数，可以计算出换热系数。
实验测定方法具有直接、准确的特点，但需要较多的时间和资源。
4. 翅片管换热系数的应用
翅片管换热系数在工程领域中有着广泛的应用。
下面介绍一些常见的应用场景。
4.1 空调系统
翅片管换热器在空调系统中被广泛应用，用于冷却和加热空气。
通过优化翅片管的设计和选择合适的换热系数，可以提高空调系统的换热效果，提高能源利用率。
4.2 工业生产
翅片管换热器也在工业生产中扮演着重要角色。
例如，在化工生产中，翅片管换热器用于冷却和加热反应物，提高反应速率和产物纯度。
在电力行业中，翅片管换热器用于冷却发电设备，提高发电效率。
4.3 汽车工业
翅片管换热器也广泛应用于汽车工业中。
例如，汽车散热器就是一种翅片管换热器，用于汽车发动机的冷却。
通过提高翅片管的换热系数，可以有效降低发动机的温度，提高汽车的性能和寿命。
总结
翅片管换热系数是描述翅片管换热性能的重要参数，受到多种因素的影响。
通过合理选择翅片形状和尺寸、控制流体流速、选择合适的材料和表面处理，以及优化温度差等方式，可以提高翅片管的换热系数。
翅片管换热系数在空调系统、工业生产和汽车工业等领域都有广泛的应用，对提高能源利用效率和产品性能具有重要意义。