255 翅片管冷凝器设计示例-翅片效率

255 翅片管冷凝器设计示例-翅片效率

背景

（接上篇内容）

由于计算空气侧换热量时翅片温度用翅片根部温度代表，但实际换热时翅片顶部温度和根部温度不同，为此，可用翅片表面效率来对此进行折合处理。

翅片当量高度

H_E=0.5D_O(S₁/D_O -1)(1+0.35ln(C_ES₁/D_O))

式中，D_O为基管外直径，m；S₁为垂直于气流方向的管间距,m；C_E与换热管排列有关，正方形顺排时，取1.145；正三角形叉排时，取1.063.

H_E=0.5*0.01*(0.025/0.01-1)* (1+0.35ln(1.145*0.025/0.01))

=0.005*1.5*1.3681

=0.0103m=10.3mm

翅片参数

m_F=(2 a_FA /(R_ALδ_F))^0.5

式中，a_FA为空气与翅片表面的换热系数，W/(m².℃)；R_AL为翅片材料的热导率，W/(m.℃)；δ_F为翅片厚度，m。

m_F=(2*44.82/(203*0.00015))^0.5

=2944^0.5=54.26 1/m

翅片效率

x_F=th(m_FH_E)/(m_FH_E)

式中，th(x)为双曲函数，即：

th(x)=(e^x-e^-x)/(e^x+e^-x)

m_FH_E =54.26*0.0103=0.5589

x_F =((e^0.5589-e^-0.5589)/(e^0.5589+e^-0.5589))/0.5589

=((1.749-0.572)/(1.749+0.572))/0.5589

=(1.177/2.321)/0.5589=0.907

翅片表面效率

x_O=(x_FA_F+A_B)/( A_F+A_B)

式中，A_F为单位管长翅片表面积，m²；A_B为单位管长翅片之间的基管外表面，m²。

x_O=(0.907*0.5417+0.0299)/(0.5417+0.0299)

=0.5212/0.5716=0.912

●研讨

空气侧换热系数增加时翅片效率如何变化？

翅片高度增加时翅片效率如何变化？

翅片材料热导率增加时翅片效率如何变化？

基管直径增加时翅片效率如何变化？

翅片厚度增加时翅片效率如何变化？

设计翅片管冷凝器时，翅片温度与翅片效率有哪些对应关系？翅片效率多高较适宜，？