國內(nèi)翅片的發(fā)展現(xiàn)狀

(1) 平直翅片

國內(nèi)研究人員對各種平直翅片管的傳熱與阻力進行了實驗研究，發(fā)現(xiàn)翅片間距對傳熱的影響依賴于臨界雷諾數(shù)Re。對于層流，翅片間距增加，換熱下降，阻力減少，且2排管的性能優(yōu)于3排和4排。對雙排管整體翅片的數(shù)值模擬，得到了速度與壓力場分布，氣體速度在0.5~3.5m/s內(nèi)，對流給熱系數(shù)及壓降均隨流速呈線性增長。采用數(shù)值模擬方法研究的多排管束縱橫向間距對傳熱的影響，認為傳熱隨其縱橫間距的增大而減小，橫向管距越小，縱向管距越大，場協(xié)同性越好。一種是由于翅片管選用的板材不當或出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，使得有裂紋或穿孔的問題發(fā)生。

（2）波紋翅片

研究表明，翅片間距的影響受控于管排數(shù)，翅片間距越小，阻力系數(shù)f越大，而且管排數(shù)對阻力系數(shù)的影響很小，翅片間距對傳熱的影響忽略不計，但對阻力影響較大

（3）百葉窗翅片

采用Fluent軟件模擬雙排管弧形百葉窗翅片片厚、翅片間距、翅片寬度對換熱量及傳熱j因子的影響，結果表明，迎風側的強化傳熱程度高于背風側。翅片跨度變化對總體換熱量幾乎沒有什么影響，翅片間距變大會使整體換熱量降低，因為換熱強度的微弱提高不能補償單位管長換熱面積的下降所造成的傳熱損失，這說明采用小間距薄翅片是一種強化傳熱的措施，但同時也給帶來了翅片剛度的下降及管翅間接觸熱阻上升的問題。運用火用分析法對高低溫換熱器的熱力學性能進行了具體分析，討論了換熱器傳熱單元數(shù)、冷熱流體熱容量比等參數(shù)對火用效率的影響，得到了一些有益的結論。

（4）沖縫片

對多種沖縫片結構的研究，發(fā)現(xiàn)翅片間距對傳熱和壓降有顯著影響。管排數(shù)為1時，翅片間距減小傳熱增大。管排數(shù)大于4時，翅片間距對傳熱壓降的影響趨勢相反。渦旋的脫落及渦旋的震蕩效應是強化傳熱的本原因。

到目前為止，多數(shù)研究將翅片的結構與管子的存在位置分離開來，沒有考慮管子存在對流體背風側的傳熱和流阻影響。目前，還沒有對很多因素做很深入的研究。傳統(tǒng)的研究法多以等壁溫假設為前提，考慮的問題往往是相變傳熱部分的管翅換熱器，但實際的換熱管內(nèi)進、出口兩端存在過冷、過熱和單相流換熱，產(chǎn)生了注入翅片逆向導熱等不良現(xiàn)象，影響了翅片的整體效率，但目前采用改變翅片結構來克服這方面不足的研究還為數(shù)不多。人們的研究工作往往來源于實際生產(chǎn)，更多的是基于工程的研究，缺乏對強化傳熱機理及減阻力學理論的應用，創(chuàng)造性研究少。此外，對比各種翅片形應用場合及傳熱流阻的對比分析也比較少。在換熱器上加上翅片管，可以增加散熱面積的冷熱交換器，從而能夠讓換熱設備達到g效率的工作。

翅片間距、管片相對位置以及翅片結構決定了過流空氣的尾跡漩渦，周期與非周期性擾動強度，是需要進一步深度研究的重要問題。

在熱交換器制造上，國內(nèi)目前還以仿z為主，雖然在整體制造水平上差距不大，但是在模具加工水平和壓制方面與發(fā)達國家還有一定的距離。

在設計標準上，國內(nèi)熱交換器設計標準和技術較為滯后。國內(nèi)的管殼式熱交換器標準的z大產(chǎn)品直徑還僅停留在2.5米，而隨著石油化工領域的大型化要求，目前對管殼式熱交換器直徑已經(jīng)達到4.5米甚至5米，超出了國內(nèi)熱交換器設計標準范圍，使得國內(nèi)熱交換器設計企業(yè)不得不按照美國TEMA設計標準。其中，框架固定式，散熱管直接焊接到框架箱盒，結構簡單，一般用于180℃以下熱媒或冷媒。

更為嚴重的是，國內(nèi)在熱交換器設計軟件方面嚴重滯后，熱交換器設計過程中還不能實現(xiàn)虛擬制造，缺乏自主知識產(chǎn)權的大型專業(yè)技術軟件。由于在熱交換器的相關工藝計算、傳熱計算和振動模型的計算方面缺少大型專業(yè)化在熱交換器產(chǎn)品招標過程中處于不利地位。

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?出現(xiàn)翅片管換熱器串液現(xiàn)象的幾種可能性

在一些換熱器中就會用到翅片管作為主要的換熱元件，主要是為了滿足不同的制冷要求，但是對于這種翅片管換熱器，也出現(xiàn)了個別令人煩惱的問題，就是換熱器的竄液現(xiàn)象。這個問題比較常見，要想從根本上解決還是要先了解其產(chǎn)生的原因有哪些方面？

翅片管換熱器之所以會出現(xiàn)竄液現(xiàn)象，原因有很多，還是要對裝置經(jīng)過q面細致的檢查以后才能確定。但總的來說，不外乎這以下幾種。一種是由于翅片管選用的板材不當或出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，使得有裂紋或穿孔的問題發(fā)生；另一種可能是由于承受各種作用力后產(chǎn)生的腐蝕；復合翅片管的制作材料需要選擇的，主要針對于使用的場所來制作，熱效率也會有所提高。還有一種可能是發(fā)生了泄露故障，使得設備工作介質中的有害物質對裝置產(chǎn)生腐蝕所用，從而形成竄液。

由此可見，翅片管換熱器的竄液基本都是設備缺乏正確的維護保養(yǎng)和使用造成的，為了確保問題的再次發(fā)生，一定要適當采取一些預防措施。

提高復合翅片管的效率需要做好材料的選擇

復合翅片管是一種提高工作效率的產(chǎn)品，它通常在換熱管的表面通過加翅片管，增大換熱管的外表面積（或內(nèi)表面積），從而達到提高換熱效率的目的。復合翅片管作為換熱元件，長期工作于高溫煙氣的工況下，比如鍋爐換熱器用翅片管使用環(huán)境惡劣，高溫高壓且處于腐蝕性氣氛，這要求翅片管應具有很高的性能指標。復合翅片管作為換熱元件來說，通常用于各類散熱器和換熱器中，以不同的形式發(fā)揮著重要的作用。復合翅片管的制作材料需要選擇的，主要針對于使用的場所來制作，熱效率也會有所提高。更為嚴重的是，國內(nèi)在熱交換器設計軟件方面嚴重滯后，熱交換器設計過程中還不能實現(xiàn)虛擬制造，缺乏自主知識產(chǎn)權的大型專業(yè)技術軟件。

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