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冶金能源VoL26No．4

ENERGYFORMETAI．I．1yRGICALINDUS-IRYJuly．2007

新型螺旋翅片管对流换热系数的研究

潘宏伟程树森

(北京科技大学冶金与生态工程学院)

摘要采用数值计算的方法，自行设计螺旋翅片管温度场计算软件，并利用其计算结果讨

论了管内壁和外壁对流换热系数的变化规律，及管内外热阻的匹配问题。数值计算结果表明，

管内换热系数随温度的升高而升高，管内空气和管外烟气的流速分别显著影响管内管外换热

系数，翅片管的外形尺寸同样影响到螺旋翅片管的温度分布。

关键词螺旋翅片管数值计算对流换热辐射换热

Studyonconvectionheattransfercoefficientofnewspi嘲finnedtube

PanHongweiChengShusen

(UniversityofSciencenadTechnologyBeijing)

AbstractByusingthemethod0fnumericalsimulation．acomputersoftwareisappliedtOcalculate

theheat—exchanger~temperaturefieldandtodiscussthelaritydcnoveetinealheattransfercoe伍·

cientandthequestion0fresistance—matchingbGqwe~ninsideandoutsideoftube．Numericalcalcula-

timshowsthat。theconvectionalheattransfercoefficientri’seswhentemperatureinsidetuberi’ses，the

vdocity0fairandwaste萨8affectgreatlythecoaved／noalheattransfercoefficinetrespectively，which

咖alsobeaffectdebythesizes0ffLmdetube。

KeywordsspiralfLmdetubenumericalcalculatinoconvectinoheattru／lsferradiationhaettrans。

fer

l引言素和变化规律。

2物理模型

对流换热及其强化一直是人们研究的重要课

题…。流道截面形状对传热有很大影响，在物理模型如图l，待预热空气(室温)从管

管外加翅片是强化传热的最普遍的方式之一。下部进入，高温烟气从管外横向掠过(温度为

新型整体翅片管一次轧制成型，能够有效地避免4OO一600~C)。为把管内空气加热到350~C，并

接触热阻的产生，大大提高换热器的传热能力，避免管外烟气温降过大，造成水汽凝结，腐蚀翅

而且能够降低烟气对换热器管外表面的磨损和防片管，烟气温降应小于320—350oc。由于翅片

止积灰¨】。如果能够利用这种换热器，用高炉管肋片的螺旋角较小，将其近似成环形肋片，则

煤气对进入热风炉的空气进行预热，则能够实现翅片管的温度分布具有轴对称性，并可化简为二

能源的循环利用。因此十分有必要对其进行研