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旋翅片管的換熱和阻力試驗及結果分析

在設計、使用這種換熱面時,必須了解其換熱及阻力特性,而換熱及阻力特性與換熱元件的幾何特性、管外介質的流動特性和熱力特性等因素有關,大都采用試驗方法獲得相關曲線和計算公式。國內已有不少單位針對設備選用的特定幾何尺寸的管束做過試驗研究,并將研究結果用于特定設備的設計計算,然而尚未總結出能綜合考慮各種影響因素的通用準則方程式,因此在未進行過試驗的場合就很不方便,一般是采用前蘇聯的標準計算方法提供的圓肋片管(套片管)的試驗結果.這顯然是不夠嚴密的。為了在國內推廣使用螺旋翅片管這種高效換熱元件,為設計運行提供計算依據,杭州余熱鍋爐研究所對國產高頻焊接螺旋翅片管換熱和阻力特性進行了試驗研究,獲取了大量數據,總結出錯列布置時的換熱和阻力計算的通用準則方程式及縱向管排數對換熱影響的計算方法,研究了翅片上溫度分布和翅頂溫度計算等。

試驗在余熱鍋爐研究所大型對流換熱風洞上進行。風機送出的空氣經電加熱器加熱至所需溫度.進入測量段.測量風量及空氣參數,然后進入試驗段并與裝在其中的翅片管柬里的冷水進行熱交換后回到風機,做回流式循環,試驗段出、入口設有溫度和靜壓測量裝置,風洞裝有調節閥以控制空氣流速。試段有效截面為0.458m×0.3m。試驗元件為杭鍋生產的高頻焊接螺旋翅片管.其管直徑為29×3ram。對不同蛆高、翅厚、姐距和管束間距的翅片管束進行多次試驗,求出每次試驗的Nu數、Eu效與Re數的相關式,最后將各次試驗得出的相關式進行數學處理,便可求出Nu和Eu的通甩準則式。

試驗過程的熱流方向與實際應用一致,熱量由氣側傳入水側,這樣可避免由于熱流向不同帶來的誤差。

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