析湿正弦波纹翅片管束的热质交换特性研究西安交通大学CFD-NHT.PDF

第 30 卷 第 8 期　 　　　西　安　交　通　大　学　学　报 V o l. 30　№8 　1996 年 8 月 JOU RNAL O F X I’AN J IAO TON G U N IV ER S IT Y　　A ug. 1996 析湿正弦波纹翅片管束的热质 交换特性研究 李　女武　李惠珍　康海军　陶文铨　辛荣昌 (西安交通大学, 710049, 西安) 摘 要 　　采用实验研究的方法, 测定了正弦波纹翅片管束在析湿条件下的换热和阻力特 性, 得出了影响因素和供设计选用的关联式, 揭示了 比值不仅与 数有关 D e cp od L e ( ) 还与 有关. 的热质比拟关系对2 排管束基本上符合, 对 3 排以上的管 s d 3 Co lbu rn 束不再适用. 关键词: 析湿　正弦翅片　热质交换 中国图书资料分类法分类号: T K 124 0　引　言 对析湿条件下翅片管束的换热特性的研究目前均是对平直形翅片进行的, 而且研究得也 [ 1～ 3 ] ( ) 不甚充分 . 有的作者认为, 具有析湿时的换热特性和干工况 只有显热交换 时一样, 取决 于R e 数. 在设计这类热交换器时, 一般认为对流传质系数与对流换热系数之间符合 Co lbu rn 的比拟关系. 因此, 都是利用干工况时的换热关系式, 按 Co lbu rn 的比拟关系得出对流传质系 数. 本文主要针对我国空调行业中生产的正弦波纹形翅片管束, 采用实验研究的方法, 探索在 析湿冷却下翅片管束的换热和阻力特性, 并进一步研究Co lbu rn 比拟关系的符合程度, 为设计 这类翅片管热交换器提供理论依据和准则关联式. 1　试验研究过程 1. 1　试验元件和系统 试验用的翅片管束由整体式铝合金翅片和紫铜管组成. 翅片的横截面呈正弦波纹状, 见图 　　收到日期: 　李　女武: 女, 1937 年 12 月生, 能源与动力工程学院热工教研室, 教授. 　 机械电子工业部科学基金资助课题. 58 西 安 交 通 大 学 学 报 第 30 卷 1. 翅片厚度 为 02 mm , 翅片间距分别为 2 0、2 6、32 mm. 基管内径 d 1 为 933 mm , 外径 图 1　正弦波纹翅片管示意图 图 2　试验系统 d 2 为 1015 mm , 翅根直径 d 3 为 1055 mm. 翅片管束的排列为叉排, 沿流动方向排数分别为 2 排和 3 排. 为便于叙述, 用代号 2 2 0 表示 2 排管翅片间距 = 2 0 的元件, 其余类推. z s mm 试验系统为一封闭式风洞, 如图 2 所示. 由电加热器和蒸气加湿器将空气加热、加湿到所 需的进风状态, 然后空气横掠翅片管束, 被冷却的空气在风机作用下通过风道连续循环. 流经试验元件管内的冷却水由冷水池供给, 冷却水温通过 1 台4 7 型冷冻机和电加热 FS B 器来调节. 为了减少外界热损失, 空气和水系统的所有管道都用厚泡沫塑