翅片管式散熱器的熱交換原理

翅片管式散熱器的熱交換原理：

熱量從固體一側(cè)的流體通過固體壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)流體的過程稱為傳熱過程。熱量傳遞并不是以單一的熱量傳遞方式出現(xiàn)，而是兩種或三種同時進(jìn)行。熱量傳遞過程是熱傳導(dǎo)，對流，輻射三種方式的結(jié)合。
工程上經(jīng)常遇到固體壁面兩側(cè)冷熱流體之間的熱交換問題。例如，熱量從暖氣片中的熱水或蒸汽傳給室內(nèi)空氣的過程；熱量從蒸汽管道內(nèi)的高溫蒸汽通過管壁傳遞給周圍空氣的過程；電廠冷凝器中熱量通過通過冷凝器傳給冷卻水的過程等等。

翅片管式散熱器的傳熱過程由三個相互串聯(lián)的熱量傳遞過程組成：
1.熱量以對流換熱的方式從高溫流體傳遞給換熱器壁面；
2.熱量以導(dǎo)熱的方式從高溫流體側(cè)壁面?zhèn)鬟f到低溫流體側(cè)壁面；
3.熱量以對流換熱的方式從低溫流體壁面?zhèn)鬟f給低溫流體。
在這三個環(huán)節(jié)中，經(jīng)常遇到其中一個對流環(huán)節(jié)熱阻較大。因此強(qiáng)化這個環(huán)節(jié)的傳熱，降低其熱阻，對增加這個傳熱過程的傳熱量非常有效。增加傳熱面積是強(qiáng)化對流傳熱的有效方法之一，因此工程上常加裝翅片管來擴(kuò)大傳熱面積，從而增強(qiáng)傳熱。

翅片是依附于基管表面上的擴(kuò)展表面，翅片能夠強(qiáng)化傳熱有兩個原因：
1.基管表面擴(kuò)展，增大了傳熱面積
2.擴(kuò)展表面的存在破壞了對流邊界層，增加了流體的擾動，傳熱效果增強(qiáng)。
翅片管式散熱器的翅片可由管子整體軋制或繞片，鑲嵌套片等方式加工制成。加工的方法有焊接，浸鍍，脹管等工藝。
翅片管導(dǎo)熱和平壁及圓筒壁導(dǎo)熱有很大區(qū)別，其特征是在翅片伸展方向上有對流換熱和輻射換熱，因此傳熱量沿傳遞方向不斷變化。
翅片表面所傳遞的熱量都來自翅片根部，即翅片與基管的相交面。

翅片管式散熱器中影響翅片效率的主要因素有：
1.翅片材料的導(dǎo)熱率，導(dǎo)熱率越大，翅片效率越高
2.翅片高度，翅片越高，翅片的傳熱效率越低，所以翅片不易太高
3.翅片厚度，翅片越厚，翅片效率越高
4.表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，傳熱系數(shù)越大，對流換熱越強(qiáng)。翅片導(dǎo)熱率越低。所以一般情況下，在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較低的一側(cè)加裝翅片。

實際工程應(yīng)用中，翅片管式散熱器根據(jù)介質(zhì)本身的特性選擇翅片的高度，厚度和材質(zhì)。以達(dá)到更好的換熱效果，