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《板式换热器人字波纹倾角对传热及阻力性能影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷增刊石油化工设备Vol.30Supplement2001年5月PETRO-CHEMICALEQUIPMENTMay2001试验研究文章编号:1000-7466(2001)增-0001-03板式换热器人字波纹倾角对传热及阻力性能影响赵镇南(天津大学,天津300072)摘要:根据已有实验数据,阐明了板式换热器人字波纹通道中的基本流动模式以及波纹倾斜角对板式换热器性能的重要影响。分析计算和测试均可以证明,在相同阻力降下,小角度的板片可以具有和大角度板片基本相同的对流传热膜系数。正确选用板式换热器的关键在于做到换热、流量和阻力三者之间的最佳匹配
2、。关键词:板式换热器;人字波纹倾角;传热及阻力性能中图分类号:TQ051.503文献标识码:AEffectsofthecorrugatedinclinationangleonheattransferandresistanceperformancesofplateheatexchangersZHAOZhen-nan(TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Thebasicflowpatternsinthecorrugatedchannelofplateheatexchangersisdescr
3、ibedbyexperimentaldataavai-lable.Thecorrugatedinclinationangleisofprincipalinfluenceonperformancesofplateheatexchangers.Ithasbeenprovedbyanalysis,calculationsandexperimentsthattheplatewithsmallerinclinationanglemayhasapproximatelythesameheatconvectivecoefficientasthatwiththe
4、largerone,providedthattheirpressuredropsareequal.Thekeypointtoselectplatesforheatexchang-ercorrectlyistomatch/heat-flow-resistance0thoroughly.Keywords:plateheatexchanger;corrugatedinclinationangle;heattransferandresistanceperformances符号说明de)))板片通道当量直径,mNu)))努塞尔数f)))摩擦因数Pr)))
5、普朗特数j)))传热因子Re)))雷诺数L)))板片流道长度,mSt)))斯坦顿数P)))板片波纹节距,mB)))波纹的倾斜角,(b)或radW)))板片宽度,m下角:b为大倾斜角$p)))阻力降,kPas为小倾斜角通过对国内外文献资料上公开发表的实验数据性能最重要的1个结构参数。º所谓大倾角传热性的分析,以及作者进行的板片流场可视化研究可以能好只能针对相同雷诺数条件下而言。应该在相同说明:¹人字波纹板片的倾斜角是决定通道中的流阻力降条件下比较板片的性能,才能够符合工程实动状态,因而也是确定板片强化传热性能和阻力降际要求。收稿日期:2000-1
6、0-18作者简介:赵镇南(1946-),男(汉族),浙江慈溪人,副教授,主要研究方向是强化传热与换热器。#2#石油化工设备2001年第30卷1波纹倾斜角与流动状态实验数据以f及j与Re之间关系的形式给出,见图世界各国的许多学者曾采用各种可视化技术、2和图3。文献[1]中同时给出了根据上述参数的板电化学传质技术等多种手段,以确切掌握板式换热片实验数据整理得出的计算关联式,表1就是用这器(简称PHE)波纹倾角对传热及阻力性能的定量影些关联式计算出来的。响。其中,W.W.Focke在前人工作的基础上所作的[1]分析和实验数据最有说服力,也最具权威性。
7、他采用有限扩散电流技术(DLCT),并通过类比关系来估计传热速率。实验观察发现:¹在波纹倾斜角达到60b以前,摩擦因数f和传热的科尔本j因子均随倾角增大迅速升高。B=60b~80b,f与j仍然呈上升趋势,但速度减缓。倾角在72b~80b时,摩擦因数和传热同时具有极大值。º主要流动形态有两种。在倾斜角未达到60b时,流动状态为两组十字交叉流。即流体先在一侧板上沿沟槽流动,当到达板的边缘处时,象被反射似的折转到通道另一个板片的沟槽中流向另一边缘,见图1。于是,每股流体在沟槽中流动时均受到相对板片上流体作用的切向力。当B图2波纹流道摩擦因数测试结果为
8、45b时,该切向力与流动方向垂直。正是这个力导致了流体沿沟槽的二次漩涡运动,这一运动形态是PHE强化传热的基本驱动因素。应注意,B大于45b时,切向力
