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1、第33卷第5期石油化工設(shè)備Vol133No152004年9月PETRO-CHEMICALEQUIPMENTSept12004文章編號:1000-7466(2004)05-0005-03幾種強(qiáng)化傳熱管的流阻和傳熱性能張亞君,李軍,鄧先和,李志武(華南理工大學(xué)教育部強(qiáng)化傳熱與過程節(jié)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510640)摘要:對螺旋槽管、橫紋管和2種不同結(jié)構(gòu)尺寸的縮放管進(jìn)行了流阻和傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究,得到了這4種強(qiáng)化管的流阻和傳熱系數(shù),并與光滑管進(jìn)行了對比。通過綜合評價(jià),在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),其綜合性能按優(yōu)劣依次為
2、螺旋槽管、橫紋管、縮放管1、縮放管2。關(guān)鍵詞:傳熱管;螺旋槽管;橫紋管;縮放管;流阻中圖分類號:TQ02113;TQ05013文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AExperimentalstudyonheattransferandflowresistanceperformancesofseveralenhancedtubesZHANGYa-jun,LIJun,DENGXian-he,LIZh-iwu(KeyLab1ofEnhancedHeatTransferandEnergyConservation,Ministryo
3、fEducation,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:Aseriesofexperimentshavebeencarriedouttoexploretheheattransferandflowresistanceperformancesoffourkindsofenhancedtubessuchasspiraltube,traversecorrugatedtubeand2convergen-tdiver
4、genttubes1Theresultsofflowresis-tanceandheattransferofthesefourkindsofenhancedtubeswerecomparedwiththatofthesmoothtube1Afterintegralaccessing,theorderoftheintegralperformancesofthesefourtubesisspiraltube,traversecorrugatedtube,No11convergen-tdivergent
5、tube-andNo12convergen-tdivergenttube1Keywords:heattransfertube;spiraltube;traversecorrugatedtube;convergen-tdivergenttube;flowresistance上世紀(jì)60年代以來,強(qiáng)化傳熱技術(shù)得到了長足的過渡比較平滑,不易產(chǎn)生結(jié)垢,因此適用于含有塵[1][7]的發(fā)展。強(qiáng)化傳熱管的開發(fā)應(yīng)用已日趨成熟,如埃流體的強(qiáng)化傳熱。文中介紹對縮放管、螺旋槽適合在單相流工況應(yīng)用的螺旋槽管、橫紋管、縮放管
6、管和橫紋管等強(qiáng)化傳熱管進(jìn)行工質(zhì)為水-水蒸氣的等以及適合相變傳熱的各種翅片管、T形管、表面多傳熱與流阻的對比實(shí)驗(yàn)研究?？坠?、縱槽管等,已有眾多學(xué)者研究過多種強(qiáng)化傳熱1實(shí)驗(yàn)方法[2~5](1)對螺旋槽管、橫紋管及2種不同流向的縮放的異形管。螺旋槽管是上世紀(jì)60年代中期發(fā)展起來的高效換熱元件,它加工方便,能在功耗增加管進(jìn)行傳熱與流阻測試,以對比這4種管子的傳熱很小的情況下,顯著地強(qiáng)化管內(nèi)傳熱,尤以強(qiáng)化管內(nèi)與流阻的綜合性能差異。管子傳熱實(shí)驗(yàn)段尺寸為單相流體傳熱而著稱。橫紋管則是螺旋槽管的螺旋a19mm@1
7、15mm@2420mm。實(shí)驗(yàn)中采用的4種管角增加到90b時(shí)的特殊情況。許多學(xué)者的研究表明,子的結(jié)構(gòu)及尺寸見圖1~圖4。螺旋槽管的螺旋角接近90b時(shí)比螺旋角小的效果好,[6]說明橫紋管的強(qiáng)化傳熱效果優(yōu)于螺旋槽管?？s放管是由依次交替的多節(jié)漸縮段與漸擴(kuò)段構(gòu)成,在單相流中,能增大管壁處流體的湍動(dòng),提高傳熱效果。與其它強(qiáng)化管相比,流阻較小,而且由于縮放管曲面圖1螺旋槽管收稿日期:2004-04-18基金項(xiàng)目:教育部重點(diǎn)項(xiàng)目(00103)作者簡介:張亞君(1970-),女,浙江余姚人,博士,主要從事強(qiáng)化傳熱及
8、化工過程優(yōu)化研究。#6#石油化工設(shè)備2004年第33卷的溫度ts及管內(nèi)水的進(jìn)出口壓差$p,其中溫度由熱電偶通過34970A型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測得,管內(nèi)水的質(zhì)量流量由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測得,壓差由U形管壓差計(jì)讀得,管外蒸汽壓力由精度為01002MPa的壓力表圖2橫紋管讀得,加熱蒸汽則由電熱蒸汽發(fā)生器提供。(5)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),管內(nèi)水的定性溫度采用進(jìn)、出口的平均溫度,即ti=(tin+tout)/2。為了減少熱量傳遞過程中的熱損失,實(shí)驗(yàn)裝置的外壁設(shè)有保溫層。所以,當(dāng)管內(nèi)流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)不計(jì)熱損圖
