可用于传热的表面积是整个传热的一个重要决定因素。翅片管换热器是众所周知的最大传热表面积,通过设计。
翅片管换热器的管具有扩展的外表面积或翅片,以提高从额外的翅片面积的传热速率。翅片管或具有扩展外表面面积的管通过增加管与周围流体之间的有效传热面积来提高传热速率。翅片管周围的流体可能处理流体或空气。
翅片管的类型
纵向鳍
图1 -换热器中的纵向翅片管
管上的纵向翅片最适合于管外的流沿管长呈流线型的应用,例如双管热交换器,翅片管外有高粘性流体。
管上的纵向翅片沿着管的长度运行。纵鳍的横截面形状可以是平的或锥形的。对于不同的截面几何形状,文献中有各种不同的关联式来评估管外侧的传热系数。
横向的鳍
图2 -横向翅片换热管
横向翅片通常用于气体流动或湍流,以及横流式换热器或管壳式换热器。对于空气冷却器,带横向翅片的管是最适合的。
横向翅片是中空的金属盘,彼此隔开,并沿翅片管的长度安装。横向鳍片可以是平的或锥形的。翅片表面的传热系数取决于翅片的几何形状,并可在文献中以关联式的形式得到。
翅片管式换热器的设计
为了提高翅片管换热器的换热面积,需要进行所需换热面积的计算和优化管的间距以获得所需的表面积,这是设计翅片管换热器的两个问题。换热面积的增加意味着热交换器效率.
管内和管外表面的传热系数是用实验确定的关联式来计算的。利用关联式计算了翅片的换热效率。在计算纵向和横向翅片的传热效率时,可以采用不同的关联式。翅片面积乘以翅片换热效率,再加上裸管面积,得到有效的外换热面积。总传热系数是通过增加管内外表面和内表面的传热阻力得到的。对于外部面积,使用有效面积的值。最后计算所需的总换热面积以及所需的管数、管长等。
检查管数对外部流体流动的影响,以确定流体速度的变化。如果外部流体的速度变化明显,则重新计算传热系数和所需的管面积。这样,只需几次这样的迭代,就可以确定翅片管的最佳布置,以获得所需的传热面积。
翅片管换热器的应用
首选翅片管式换热器当你有一个低的传热系数在管的外面。在这种情况下,翅片产生的额外传热面积有助于确保所需的传热速率是可能的。
通常的应用包括空气在外部和液体在内部的管道。







