哈雷浅析内展翅片换热器实验数据分析
         

         根据很多内展翅片换热器专家提供的动力工程工程实验室“内展翅片对流及冷凝相变传热及阻力性能研究”的报告,实验系统简述如下:空气单相对流传热实验系统由两部分组成,如以下图为空气回路。由空气压缩机孔板流量计，单管电加热段，管束(套管)试验段，空气冷却器，转子流量计组成。试验工质空气由空气压缩机压至试验系统内,由旁路调节所需要的空气流量,进入单管电加热段按两点式加热方式由纯铜极板加热后进入管束(套管)试验段,试验后的空气经冷却后排至大气,整个系统的压力由系统最末端的背压阀门控制。该系统采用了孔板与转子流量计两个空气流量测量装置，试验中的测量结果以孔板流量计的作为标准,转子流量计读数结果在试验中作为监测与调节试验工况时的定性参考。试验系统中第2部分为冷却水回路,由水箱、清水泵、冷却器、电磁流量计组成,该回路采用一般的清水作为冷却水,用以冷却管束(套管)中的热空气,被空气加热了的水经过冷却器冷却后,回到水箱,循环使用。水的流量由电磁流量计测得,水流量的大小可以通过清水泵旁路系统调节,水路压力可以通过水路背压阀调节。

 

 　实验结果及分析
将实验研究内展翅片管与光管进行综合换热性能的比较,对应光管是指与内展翅片管具有相同管径及壁厚的光管。采用的比较原则为:相同质量流量、相同泵功、相同压降下二者的综合换热性能比较。
在常物性条件下,经过推导可以得到如下的限制关系式[1]:

式中,下标t表示实验管,下标p表示光管。As为流通面积;De为当量直径;Af表示换热面积。根据式(1)~(3),给定光管的一个Re数,就可以算出满足该准则的试验管的一个对应Re数,于是根据Dittus-Boelter换热公式[2]、Filonenko[3]阻力系数公式以及本试验所得的换热关联式,利用式(4)即可求出换热量之比。
将上述3种准则计算的结果列于下表1中,在比较准则的数值为强化倍数。

综合传热性能比较结果如图2所示。