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空気熱交換器は、熱交換性能を大幅に向上させることができる
Oct 23, 2017

空調プロジェクトでは、大気の加熱・冷却過程で多数のフィンチューブ熱空気熱交換器が使用され、伝熱管は直径2〜8の銅管チューブの列。 蛇行した往復流のための管内の温水および冷水、加熱または冷却されている間、管の外側の管内の空気。 フィンは一体型のフィン形状を採用しており、フィンタイプはフラットタイプ、シワタイプ(その中でも最も段ボール用途)、オープンシームタイプ(シームタイプ、シャッタータイプなど)を持っています。

フィン形状の異なる熱空気熱交換器の空気伝熱係数と抵抗特性を変化させた。 多数の実験は、良好な熱交換特性が得られると同時に摩擦抵抗の増加が避けられないことを見出した。 所与の加熱空気熱交換器のサイズおよびファン動作曲線の下では、圧力損失の増加は不可避的に空気速度の低下につながり、したがって空気とフィン壁との間の温度差を減少させる。 第2に、空調プロジェクトで使用される熱風熱交換器の大部分は、乾湿条件下で交互に運転され、湿熱条件下での異なる熱風空気熱交換器の伝熱特性および抵抗特性は、乾燥条件下での熱熱交換器とは大きく異なります。

湾曲したルーバーフィン、矩形シャッタータイプ、波板タイプ、リップルプレートタイプの最適です。 ストレートフィン内の連続的で安定した粘性の層流層が流体とフィンとの間の熱伝達を妨げているので、 コルゲートフィンは連続的で安定した粘性のある層状層を破壊するため、熱伝達係数が増加し、溝付きフィンは連続的かつ安定な粘性の層状層を破壊するだけでなく、流路の乱れを大きく増加させる。 熱伝達率はさらに増加する。 正方形のシャッターおよび湾曲したシャッターは、気流の乱れを強化し、熱伝達を強化するために、フィン上の開いたフランジおよびフランジの両方のスロットである。 湾曲したシャッター型フィンの溝は、銅管の外壁に沿って運ばれる。その利点は、気流が、管の後部へのシャッター型フランジのより広い領域、すなわち銅管の後部の後流領域を減少させ、熱伝達を強化する。

ルーバ形状のフィンは、熱交換性能を大幅に向上させることができ、特に湾曲したルーバーフィンは、コルゲート膜のほぼ2倍の非常に高い熱伝達係数を得ることができる。 しかし、抵抗によって引き起こされる損傷もより大きく、影響の大きさはスリットの高さに関係する。 たとえば、熱風式熱交換器のX1(スロット幅1mm)の熱交換器では、伝熱特性やその他の高さは大幅に改善されませんが、抵抗特性の向上がより顕著になるため、シャッターの高さを厳密に制御する必要があります。

フィンの間隔が伝熱に及ぼす影響に関して、Richは管の直径を研究した。 34mm、チューブ間隔は気である。 5mm、列間隔は75mmの場合の14種類のプレートフィンコイルの状態です。 得られた結果は以下の通りであった:熱伝達性能は、4管の間のフィン間隔とは無関係であった。 1列当たりの圧力降下は、管の数に関係しない。 ただし、ルールは1行または2つのパイプで異なります。 redc> 5000の場合、渦電流の影響が重要な位置を占め、フィン間隔の影響を無視することができます。 redc <> Wangら この実験結果も確認されたが、多列ルーバとコルゲートフィン熱空気熱交換器にも同じ法則があることが確認された。 結果は、高い風速と多数の管が渦領域につながるので、フィン間隔係数の影響は無視できることを示している。

プレート型フィンの場合:チューブ列数が大きく、フィン間隔が小さく、レイノルズ数が低い場合、チューブ列数の熱伝達特性の影響が顕著です。 redc <> しかし、redc> 3000の場合、管列数の熱伝達の影響が減少します。

コルゲートフィンの場合:レイノルズ数が低い場合、伝熱係数と摩擦係数は管列の数に明らかな影響を及ぼさず、熱交換係数は管の数が多いほど増加します。

スロットフィンの場合:レイノルズ数が低い場合、チューブ列番号の熱伝達係数が大きく影響し、チューブ列番号の増加に伴い熱交換係数が急激に減少します。 摩擦係数に対する管列数の影響は比較的小さい。





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