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1、第33卷第5期石油化工设备Vol133No152004年9月PETRO-CHEMICALEQUIPMENTSept12004文章编号:1000-7466(2004)05-0005-03几种强化传热管的流阻和传热性能张亚君,李军,邓先和,李志武(华南理工大学教育部强化传热与过程节能重点实验室,广东广州510640)摘要:对螺旋槽管、横纹管和2种不同结构尺寸的缩放管进行了流阻和传热性能实验研究,得到了这4种强化管的流阻和传热系数,并与光滑管进行了对比。通过综合评价,在实验范围内,其综合性能按优劣依次为
2、螺旋槽管、横纹管、缩放管1、缩放管2。关键词:传热管;螺旋槽管;横纹管;缩放管;流阻中图分类号:TQ02113;TQ05013文献标识码:AExperimentalstudyonheattransferandflowresistanceperformancesofseveralenhancedtubesZHANGYa-jun,LIJun,DENGXian-he,LIZh-iwu(KeyLab1ofEnhancedHeatTransferandEnergyConservation,Ministryo
3、fEducation,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:Aseriesofexperimentshavebeencarriedouttoexploretheheattransferandflowresistanceperformancesoffourkindsofenhancedtubessuchasspiraltube,traversecorrugatedtubeand2convergen-tdiver
4、genttubes1Theresultsofflowresis-tanceandheattransferofthesefourkindsofenhancedtubeswerecomparedwiththatofthesmoothtube1Afterintegralaccessing,theorderoftheintegralperformancesofthesefourtubesisspiraltube,traversecorrugatedtube,No11convergen-tdivergent
5、tube-andNo12convergen-tdivergenttube1Keywords:heattransfertube;spiraltube;traversecorrugatedtube;convergen-tdivergenttube;flowresistance上世纪60年代以来,强化传热技术得到了长足的过渡比较平滑,不易产生结垢,因此适用于含有尘[1][7]的发展。强化传热管的开发应用已日趋成熟,如埃流体的强化传热。文中介绍对缩放管、螺旋槽适合在单相流工况应用的螺旋槽管、横纹管、缩放管
6、管和横纹管等强化传热管进行工质为水-水蒸气的等以及适合相变传热的各种翅片管、T形管、表面多传热与流阻的对比实验研究。孔管、纵槽管等,已有众多学者研究过多种强化传热1实验方法[2~5](1)对螺旋槽管、横纹管及2种不同流向的缩放的异形管。螺旋槽管是上世纪60年代中期发展起来的高效换热元件,它加工方便,能在功耗增加管进行传热与流阻测试,以对比这4种管子的传热很小的情况下,显著地强化管内传热,尤以强化管内与流阻的综合性能差异。管子传热实验段尺寸为单相流体传热而著称。横纹管则是螺旋槽管的螺旋ª19mm@1
7、15mm@2420mm。实验中采用的4种管角增加到90b时的特殊情况。许多学者的研究表明,子的结构及尺寸见图1~图4。螺旋槽管的螺旋角接近90b时比螺旋角小的效果好,[6]说明横纹管的强化传热效果优于螺旋槽管。缩放管是由依次交替的多节渐缩段与渐扩段构成,在单相流中,能增大管壁处流体的湍动,提高传热效果。与其它强化管相比,流阻较小,而且由于缩放管曲面图1螺旋槽管收稿日期:2004-04-18基金项目:教育部重点项目(00103)作者简介:张亚君(1970-),女,浙江余姚人,博士,主要从事强化传热及
8、化工过程优化研究。#6#石油化工设备2004年第33卷的温度ts及管内水的进出口压差$p,其中温度由热电偶通过34970A型数据采集系统测得,管内水的质量流量由转子流量计测得,压差由U形管压差计读得,管外蒸汽压力由精度为01002MPa的压力表图2横纹管读得,加热蒸汽则由电热蒸汽发生器提供。(5)处理实验数据时,管内水的定性温度采用进、出口的平均温度,即ti=(tin+tout)/2。为了减少热量传递过程中的热损失,实验装置的外壁设有保温层。所以,当管内流动达到稳定状态时不计热损图
