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國(guó)內(nèi)翅片的發(fā)展現(xiàn)狀

(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。對(duì)于層流，翅片間距增加，換熱下降，阻力減少，且2排管的性能優(yōu)于3排和4排。對(duì)雙排管整體翅片的數(shù)值模擬，得到了速度與壓力場(chǎng)分布，氣體速度在0.5~3.5m/s內(nèi)，對(duì)流給熱系數(shù)及壓降均隨流速呈線性增長(zhǎng)。采用數(shù)值模擬方法研究的多排管束縱橫向間距對(duì)傳熱的影響，認(rèn)為傳熱隨其縱橫間距的增大而減小，橫向管距越小，縱向管距越大，場(chǎng)協(xié)同性越好。一種是由于翅片管選用的板材不當(dāng)或出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，使得有裂紋或穿孔的問(wèn)題發(fā)生。

（2）波紋翅片

研究表明，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

（3）百葉窗翅片

采用Fluent軟件模擬雙排管弧形百葉窗翅片片厚、翅片間距、翅片寬度對(duì)換熱量及傳熱j因子的影響，結(jié)果表明，迎風(fēng)側(cè)的強(qiáng)化傳熱程度高于背風(fēng)側(cè)。翅片跨度變化對(duì)總體換熱量幾乎沒(méi)有什么影響，翅片間距變大會(huì)使整體換熱量降低，因?yàn)閾Q熱強(qiáng)度的微弱提高不能補(bǔ)償單位管長(zhǎng)換熱面積的下降所造成的傳熱損失，這說(shuō)明采用小間距薄翅片是一種強(qiáng)化傳熱的措施，但同時(shí)也給帶來(lái)了翅片剛度的下降及管翅間接觸熱阻上升的問(wèn)題。運(yùn)用火用分析法對(duì)高低溫?fù)Q熱器的熱力學(xué)性能進(jìn)行了具體分析，討論了換熱器傳熱單元數(shù)、冷熱流體熱容量比等參數(shù)對(duì)火用效率的影響，得到了一些有益的結(jié)論。

（4）沖縫片

對(duì)多種沖縫片結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)翅片間距對(duì)傳熱和壓降有顯著影響。管排數(shù)為1時(shí)，翅片間距減小傳熱增大。管排數(shù)大于4時(shí)，翅片間距對(duì)傳熱壓降的影響趨勢(shì)相反。渦旋的脫落及渦旋的震蕩效應(yīng)是強(qiáng)化傳熱的本原因。

到目前為止，多數(shù)研究將翅片的結(jié)構(gòu)與管子的存在位置分離開來(lái)，沒(méi)有考慮管子存在對(duì)流體背風(fēng)側(cè)的傳熱和流阻影響。目前，還沒(méi)有對(duì)很多因素做很深入的研究。傳統(tǒng)的研究法多以等壁溫假設(shè)為前提，考慮的問(wèn)題往往是相變傳熱部分的管翅換熱器，但實(shí)際的換熱管內(nèi)進(jìn)、出口兩端存在過(guò)冷、過(guò)熱和單相流換熱，產(chǎn)生了注入翅片逆向?qū)岬炔涣棘F(xiàn)象，影響了翅片的整體效率，但目前采用改變翅片結(jié)構(gòu)來(lái)克服這方面不足的研究還為數(shù)不多。人們的研究工作往往來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)，更多的是基于工程的研究，缺乏對(duì)強(qiáng)化傳熱機(jī)理及減阻力學(xué)理論的應(yīng)用，創(chuàng)造性研究少。此外，對(duì)比各種翅片形應(yīng)用場(chǎng)合及傳熱流阻的對(duì)比分析也比較少。在換熱器上加上翅片管，可以增加散熱面積的冷熱交換器，從而能夠讓換熱設(shè)備達(dá)到g效率的工作。

翅片間距、管片相對(duì)位置以及翅片結(jié)構(gòu)決定了過(guò)流空氣的尾跡漩渦，周期與非周期性擾動(dòng)強(qiáng)度，是需要進(jìn)一步深度研究的重要問(wèn)題。

在熱交換器制造上，國(guó)內(nèi)目前還以仿z為主，雖然在整體制造水平上差距不大，但是在模具加工水平和壓制方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的距離。

在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上，國(guó)內(nèi)熱交換器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)較為滯后。國(guó)內(nèi)的管殼式熱交換器標(biāo)準(zhǔn)的z大產(chǎn)品直徑還僅停留在2.5米，而隨著石油化工領(lǐng)域的大型化要求，目前對(duì)管殼式熱交換器直徑已經(jīng)達(dá)到4.5米甚至5米，超出了國(guó)內(nèi)熱交換器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范圍，使得國(guó)內(nèi)熱交換器設(shè)計(jì)企業(yè)不得不按照美國(guó)TEMA設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。其中，框架固定式，散熱管直接焊接到框架箱盒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般用于180℃以下熱媒或冷媒。

更為嚴(yán)重的是，國(guó)內(nèi)在熱交換器設(shè)計(jì)軟件方面嚴(yán)重滯后，熱交換器設(shè)計(jì)過(guò)程中還不能實(shí)現(xiàn)虛擬制造，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型專業(yè)技術(shù)軟件。由于在熱交換器的相關(guān)工藝計(jì)算、傳熱計(jì)算和振動(dòng)模型的計(jì)算方面缺少大型專業(yè)化在熱交換器產(chǎn)品招標(biāo)過(guò)程中處于不利地位。

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?出現(xiàn)翅片管換熱器串液現(xiàn)象的幾種可能性

在一些換熱器中就會(huì)用到翅片管作為主要的換熱元件，主要是為了滿足不同的制冷要求，但是對(duì)于這種翅片管換熱器，也出現(xiàn)了個(gè)別令人煩惱的問(wèn)題，就是換熱器的竄液現(xiàn)象。這個(gè)問(wèn)題比較常見，要想從根本上解決還是要先了解其產(chǎn)生的原因有哪些方面？

翅片管換熱器之所以會(huì)出現(xiàn)竄液現(xiàn)象，原因有很多，還是要對(duì)裝置經(jīng)過(guò)q面細(xì)致的檢查以后才能確定。但總的來(lái)說(shuō)，不外乎這以下幾種。一種是由于翅片管選用的板材不當(dāng)或出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，使得有裂紋或穿孔的問(wèn)題發(fā)生；另一種可能是由于承受各種作用力后產(chǎn)生的腐蝕；復(fù)合翅片管的制作材料需要選擇的，主要針對(duì)于使用的場(chǎng)所來(lái)制作，熱效率也會(huì)有所提高。還有一種可能是發(fā)生了泄露故障，使得設(shè)備工作介質(zhì)中的有害物質(zhì)對(duì)裝置產(chǎn)生腐蝕所用，從而形成竄液。

由此可見，翅片管換熱器的竄液基本都是設(shè)備缺乏正確的維護(hù)保養(yǎng)和使用造成的，為了確保問(wèn)題的再次發(fā)生，一定要適當(dāng)采取一些預(yù)防措施。

提高復(fù)合翅片管的效率需要做好材料的選擇

復(fù)合翅片管是一種提高工作效率的產(chǎn)品，它通常在換熱管的表面通過(guò)加翅片管，增大換熱管的外表面積（或內(nèi)表面積），從而達(dá)到提高換熱效率的目的。復(fù)合翅片管作為換熱元件，長(zhǎng)期工作于高溫?zé)煔獾墓r下，比如鍋爐換熱器用翅片管使用環(huán)境惡劣，高溫高壓且處于腐蝕性氣氛，這要求翅片管應(yīng)具有很高的性能指標(biāo)。復(fù)合翅片管作為換熱元件來(lái)說(shuō)，通常用于各類散熱器和換熱器中，以不同的形式發(fā)揮著重要的作用。復(fù)合翅片管的制作材料需要選擇的，主要針對(duì)于使用的場(chǎng)所來(lái)制作，熱效率也會(huì)有所提高。更為嚴(yán)重的是，國(guó)內(nèi)在熱交換器設(shè)計(jì)軟件方面嚴(yán)重滯后，熱交換器設(shè)計(jì)過(guò)程中還不能實(shí)現(xiàn)虛擬制造，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型專業(yè)技術(shù)軟件。

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