通過對螺旋槽換熱管表面外形結構的分析,并采用積分計算的方法,得出螺旋槽換熱管的傳熱面積計算公式,從而為螺旋槽換熱管的相關設計計算工作提供依據(jù)。

　　

　　螺旋槽換熱管傳熱面積計算

　　肖國俊

　　華中科技大學 能源與動力工程學院（）

　　E-mail：utopai@

　　摘 要： 通過對螺旋槽換熱管表面外形結構的分析，并采用積分計算的方法，得出螺旋槽換熱管的傳熱面積計算公式，從而為螺旋槽換熱管的相關設計計算工作提供依據(jù)。 關鍵詞：螺旋槽管;傳熱面積;計算

　　1 引 言

　　螺旋槽管，就是普通換熱管經(jīng)軋制或用其它加工方法在其內(nèi)外表面形成螺旋槽道的一種高效換熱管形，其外形示意圖如圖1所示。管壁上的螺旋槽能在有相變和無相變的傳熱中顯著地提高管內(nèi)外的換熱系數(shù)，通常起到雙邊強化傳熱作用。螺旋槽管現(xiàn)已廣泛應用在電力、制冷、石油及化工等行業(yè)的換熱設備上，例如凝汽器、鍋爐的空氣預熱器等產(chǎn)品中使用的換熱管。因此螺旋槽管具有管內(nèi)管外可同時強化傳熱、加工成本低及適用面廣等特點，是一種高效、經(jīng)濟、成熟的傳熱元件。

　　圖1 螺旋槽管外形示意圖

　　在換熱器的設計計算工作中，常常會涉及到換熱器傳熱面積的計算。對于螺旋槽管換熱器傳熱面積的計算，就需要計算螺旋槽管的傳熱面積，而螺旋槽管的外形結構較光管要復雜，故螺旋槽管的傳熱面積計算相對就要十分煩瑣。目前對螺旋槽管傳熱面積的計算方法尚無統(tǒng)一規(guī)定，一般是以螺旋槽管外徑或者內(nèi)徑為基準進行計算的。由于計算公式的不統(tǒng)一，給螺旋槽管換熱器的相關設計計算工作帶來一定的麻煩，影響螺旋槽管換熱器的進一步推廣。因此本文將以單頭螺旋槽管為例，通過對螺旋槽換熱管外表面幾何形狀的分析和積分計算，得出螺旋槽換熱管的傳熱面積**計算公式，從而為螺旋槽換熱管的相關設計計算工作提供依據(jù)。

　　2 螺旋槽換熱管外形結構分析

　　螺旋槽管是將光滑管在車床上用機械滾壓方法軋制而成，其主要結構參數(shù)有內(nèi)徑Di、螺旋槽節(jié)距P、波峰圓半徑R、波谷圓半徑r、角度α、螺旋升角θ、槽深h及管厚δ，螺旋槽管的具體幾何尺寸如圖2所示。

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