新型垂直式斜折流片换热器传热和阻力性能研究
【学位单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2019
【中图分类】:TB657.5
【部分图文】:
螺旋槽纹管是目前使用较多的强化换热管,其表面经轧制而成的内外槽纹,凸形向内,凹形状向外,与换热管轴线形成一定的倾斜角度,可达到双面强化的效果,其结构如图1-1所示。常见的螺旋槽纹管有单头、多头等类型。1997年Rainieri和Pagliarini实验研究了低雷诺数工况下单头螺旋槽纹管的对流换热性能,实验结果证明槽深、螺距和工质的物性均能影响螺旋槽纹管的换热性能[10]。2001年Yang等[11]实验研究了不同螺旋结构参数下,工质为水和油的换热管的换热性能,结果表明,与光滑圆管相比,其传热系数提高了30%以上。图 1-1 螺旋槽纹管结构图Fig. 1-1 Schematic of spirally corrugated tube2、横纹槽管相比于螺旋槽纹换热管,横纹槽管加工简单,成本更低,也得到了广泛的应用。如图1-2所示,横纹槽管换热管壁面的环形凹槽垂直于管轴线,周期性的内凹,增加了流体的湍流度,对管内流体的扰动作用明显,有效地削弱了管内热边界层,达到强化传热的目的[12]。虽然相同工况下横纹槽管压降要大于光管的压降,但其传热性能要优于光管,且抗垢性能更好。研究表明,影响横纹槽换热管性能的结
2、横纹槽管相比于螺旋槽纹换热管,横纹槽管加工简单,成本更低,也得到了广泛的应用。如图1-2所示,横纹槽管换热管壁面的环形凹槽垂直于管轴线,周期性的内凹,增加了流体的湍流度,对管内流体的扰动作用明显,有效地削弱了管内热边界层,达到强化传热的目的[12]。虽然相同工况下横纹槽管压降要大于光管的压降,但其传热性能要优于光管,且抗垢性能更好。研究表明,影响横纹槽换热管性能的结构参数主要由凹槽间距、凹槽
3、波纹管波纹管也是一种双面强化换热管,普通光管经过特殊的机械加工工艺,其表面形成连续光滑的周期性变化的曲面,其结构如图1-3所示。流体在换热管内流动,流通截面在周期性变化,流速也随之变化,大截面处流速慢,小截面处流速快,对壁面的换热边界层的冲刷效果明显,因此,此类换热管抗垢性能也很强。同理,壳侧流体掠过波纹管外表面时,也能强化传热。宋景东等[14]通过实验证明:清洁状态下,波纹管强化传热比光管高20%,而在结垢状态下,能提高80%,波纹管更适合在污脏环境下使用。图 1-3 波纹管结构图Fig. 1-3 Schematic of corrugated tube4、翅片管翅片管是指在换热管的内侧或外侧加装翅片
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本文编号:2848753
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