科技報道
翅片管式換熱器換熱與壓降特性的實驗研究進展
實驗研究s
劉建 魏文建 丁國良 張春路
(上海交通大學制冷與低溫工程研究所 上海
摘 要 概述目前國內外空調制冷行業中普遍采用的幾種不同翅片類型 ( 平直
翅片、波紋形、條縫形翅片、百葉窗形翅片的換熱特性和壓降特性的實驗研究進展 , 通過對這幾種翅片類型換熱及壓降特性的介紹和分析 ,提出了翅片管式換熱器研究
中的一些不足。
關鍵詞 工程熱物理 ;翅片管 ;綜述;換熱;壓降
Development of Study on Heat Transfer and Friction Characteristics
of Fin-and-Tube Heat Exchanger-Experimental Study
Liu Jia ,Wei Wenjia n,Di ng Guolia ng and Zhang
☆ Shanghai Jiao tong University,China
Abstract This paper reviews the recent development of the study on heat transfer and friction characteristics of fin-and-tube exchangers with different fin surface s.The fin surface type s involve in plain fin surface,corrugated fin sur2 face,silt fin surface,and louver fin surface.By stating and analyzing the heat transfer and friction characteristics with different fin surface s the feature and application with special fin surface are de scribed and the methods of improvement are sugge sted.
K eywords engineering thermophysics;fin-and-tube;review;heat transfer;pre ssure drop
引言
翅片管式換熱器是一種在制冷、空調、化工等工業領域廣泛采用的一種換熱器 形式。在空調制冷行業中 ,對它的研究不僅有利于提高換熱器的換熱效率和整體系 統性能 ,而且對改進翅片換熱器的設計型式 ,推出更加節能、節材的緊湊式換熱器有 著重要的指導意義。
由于在傳熱性能上翅片管式換熱器空氣側的換熱熱阻在整個熱阻中占有主要比 重,而翅片結構形式和幾何尺寸的差異對空氣側的換熱性能與流動阻力又起著決定 性的影響 ,因此改進管外空氣側的翅化形式 ,提高空氣側換熱系數已成為空調制冷行 業人們關心一個課題。本文就幾種不同強化換熱方式下的翅片類型 （如:平翅片、波
紋形翅片、條縫形翅片、百葉窗形翅片等的*新研究成果 ,做概括性的分析和介
紹。
翅片管式換熱器的實驗研究進展
人們在進行強化翅片表面換熱的研究中 ,提出了各種強化換熱的方法。總的來 說 ,有以下的幾種方法 :一是減小換熱管的結構尺寸 ,采用小管徑換熱管代替大管徑換 熱管,同時減小管排橫向間距及縱向間距。從目前家用空調中所采用的換熱管尺寸 來看，其管徑有不斷減小的發展趨勢,從以前的9.52mm,7.94mm到現在的7.0mm;二 是增強空氣側的湍流強度 ,可通過不斷改變氣流來流方向 ,來達到強化換熱的目的 ,主 要采用將翅片沖壓成波紋形 ,由此產生了波紋形翅片類型 ;三是采用間斷式翅片表面 , 將翅片表面沿氣流方向逐漸斷開 ,以阻止翅片表面空氣層流邊界層的發展 ,使邊界層 在各表面不斷地破壞 ,又在下一個沖條形成新的邊界層 ,不斷利用
日收稿日期：2002年09月27日
沖條的前緣效應 ,達到強化換熱的目的。屬于這種翅片的有條縫形翅片和百葉 窗形翅片等。以下就國內對這幾種強化方式下的翅片類型的實驗研究進展作概述介 紹,如表 1 所示。
表 1 翅片管式換熱器研究一覽表
研究者翅片類型管外徑
D0(mm
翅片間距 F p
(mm
管排間距
P l(mm
管列間距 P t
(mm
風速范圍
V f r(m ns
Rich et al
(1973,1975
平翅片 13.3 1.23-8.727.531.80.95-21
McQuiston[1]
(1978
平翅片 10.3 1.78,3.1817.620.30.5-5.9
Nakayama and Xu
(1983條縫形
16.30,16.4
1.70,1
