高效传热技术的研究现状及进展

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1、加热设备《工业加热》第35卷2006年第4期高效传热技术的研究现状及进展王斌斌，仇性启（中国石油大学（华东）机电工程学院，山东东营257061）摘要：简要介绍了多种高效传热技术，并分析了其传热机理、性能与构造特点。阐述了强化传热元件的开发与应用。通过分析总结可知采用高效传热技术，对于改善传热性能和节能降耗有着现实意义。关键词：强化传热；传热性能；高效异型强化管中图分类号：TK172文献标识码：A文章编号：1002-1639(2006)04-0048-04ResearchStatusandDeveloping

2、TrendofHeatTransferTechnologyWANGBin-bin，QIUXing-qi(ElectromechanicalProjectInstitute,ChinaUniversityofPetroleum(EastChina),Dongying257061，China)Abstract:Inthisarticle,theauthorbrieflyintroducesseveralofheattransfertechnologyandanalysestheheattransfermecha

3、nism.Theper-formanceandstructureofnewtypesofheattransferelementsareoutlined.Developmentandapplicationofenhancedheattransferelementsaredescribed.Itispracticalforimprovingheattransferabilityandsavingenergytousetheheattransferenhancementtechnology.Keywords:he

4、attransferenhancement；heattransferperformance；shapedenhancedtube强化传热技术是指能显著改善传热性能的节能新技术，其主要内容是采用强化传热元件和改进换热器结构，提高传热效率，从而使设备投资和运行费用达到最低1。迄今为止，强化传热技术在动力、核能、制冷、石油、化工乃至国防工业等领域中己得到广泛应用2。由于科学技术的飞速发展和能源的严重短缺，使强化传热技术研究的深度和广度日益扩大并向新的领域渗图1螺旋槽管结构示意图透和发展，世界各主要工业国都对此进行

5、了大量的研究螺旋槽管的强化传热机理为：螺旋槽管可利用粗糙开发工作。换热器的结构从原来的弓形隔板加光滑管发的传热肋面来促进流体边界层的湍流度，减薄传热滞流展为管间支撑物加高效异型强化管，传热与流体阻力性底层厚度，从而强化边界层传热，也强化了管内传热。同能有了明显改善，具有耐高温、耐高压、结构简单、清时，对于管外流体横掠管束而言，螺旋槽管表面的凹槽洗方便等优点。各种异形管的结构不同，但其强化传热有利于边界层流体的分离和强化流体的扰动。因此管外机理大同小异，都是对管子进行各种细微加工，以期在流体的换热能力也有所提

6、高。这不仅降低了层流热阻，提管壁上形成有规律分布的凸起，或将管壁沿轴向制成波高了液流传热系数，但同时也提高了液流的扰动性，使纹或螺旋凹槽。传热面上各种形状的凸起，既是无源扰液体微团间产生相互混合掺混摩擦，消耗了部分能量，故动的促进体，又能继续阻断边界层发展。为此，国内外而流阻高于光管。相继研制出了各种强化元件3，如螺旋槽管、横纹管、缩节距p和槽深e是影响螺旋槽管传热的主要因素。当放管及内翅管等，并对其流动和传热特性进行了大量研节距一定，槽道越深或当槽深一定，节距越小时，螺旋究工作。本文对这些高效传热技术的研

7、究现状及其进展槽管强化管外凝结换热的效果越显著。槽道深度对液膜情况进行了分析和介绍。厚度的影响非常明显，在浅槽范围内，槽道越深，液膜越薄且均匀一致，强化传热的性能越好。1螺旋槽管及其扩展技术1.2异形凹槽螺旋槽管1.1螺旋槽管在螺旋槽管的基础上开发出新型强化管-异形凹槽螺在诸多管内传热的强化技术中，带波状表面的螺旋旋槽管（图2）。槽管（图1）具有优越的强化传热性能和抗污染性能4。异形凹槽螺旋槽管的螺旋凹槽剖面形状为非圆弧形，并采用半流线的型面，是一种管壁上具有外凹内凸的螺收稿日期：2005-12-26;修回

8、日期：2006-05-15旋形槽的高效传热异形管。作者简介：王斌斌（1981-），女，硕士研究生，主要研究方向为强化传热.这种异形管的凹槽前一半成流线型以减少流阻，后48加热设备《工业加热》第35卷2006年第4期旋流管的传热及阻力性能的实验研究，对其开发应用具有现实意义。1.4横纹管横纹管则是螺旋槽管的螺旋角增加到90°时的特殊情况（图4）。许多学者的研究表明，螺旋槽管的螺旋角接图2异形凹槽螺旋槽管结构示意图近