豎直翅片管自然對流傳熱特性研究.pdf

1、翅片管作為一種高效強化傳熱元件廣泛應(yīng)用于各種換熱設(shè)備中。由于翅片管結(jié)構(gòu)形式多樣和應(yīng)用場合多變，對其進行深入的研究具有重要的理論意義和實用價值。本文主要對豎直翅片管自然對流傳熱和流動特性進行數(shù)值計算和實驗研究。 本文建立了豎直翅片管自然對流換熱的數(shù)學(xué)物理模型，針對自然對流的傳熱特性確定了數(shù)值計算的具體實施方法，對其進行了數(shù)值模擬。為了減少計算量，引入正交實驗法探討基管高度日、翅片高度ι、翅片夾角θ和翅間距S<,1>對豎直翅片管自然

2、對流換熱的影響。對于翅片管單管自然對流換熱，散熱量隨管高的增加而增大，單位質(zhì)量散熱量隨管高的增加而減??；翅片夾角一定，翅高在30mm，40mm，50mm，60mm和70mm之間變化時，單位質(zhì)量散熱量最大的是翅高70mm的翅片管；翅高一定時，翅片夾角過大或過小都不利于散熱；當(dāng)翅片夾角在30°，60°，90°，120°之間變化時，翅高70mm的翅片管在夾角30°時單位質(zhì)量散熱量最大，其他翅片管都在夾角60°時單位質(zhì)量散熱量最大。 為

3、了探討間距對翅片管換熱的影響，本文對管高分別為400mm，500mm，600mm，700mm和800mm，翅間距分別為0mm，10mm，20mm，30mm和40mm的管排進行了數(shù)值模擬。間距的增大使管排的總散熱量增大，單位體積散熱量減小；管排的最佳間距隨管高的增加有所增大，管高400mm的管排在翅間距0mm時最好，管高500mm．和600mm的管排在翅間距10mm時最好，管高700mm的管排在翅間距20mm時最好，管高800mm的管排在

4、翅間距30mm時最好。在對管排數(shù)和管高綜合分析后得出：管排數(shù)的選取應(yīng)盡量遵循多管低高度的原則。對翅片管換熱中輻射換熱的影響進行了分析。翅片管單管的輻射散熱量占總散熱量的比重為36.5﹪～49.2﹪，管排的輻射散熱量占總散熱量的比重為29﹪～39﹪；適當(dāng)增加翅片高度、基管高度和管間距都有利于提高輻射散熱量。在分析歸納大量的數(shù)值計算數(shù)據(jù)后，綜合各種影響翅片管換熱的因素，擬合出翅片管單管及管排的自然對流換熱準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式。 建立了翅片管熱