離心式空氣壓縮機(jī)換熱器換熱效率的研究.pdf

1、管內(nèi)單相強(qiáng)迫對流換熱是強(qiáng)化傳熱技術(shù)的一個重要研究領(lǐng)域，在降低換熱器的能源消耗，減少換熱器體積和重量方面起著十分重要的作用。本文所研究的換熱管就是應(yīng)用于離心式空氣壓縮機(jī)中單相強(qiáng)迫換熱的新型強(qiáng)化傳熱管。在通常的氣一液管殼式換熱器(傳統(tǒng)換熱器)中，液體走管程、氣體走殼程，為改善氣側(cè)的換熱，在管外采用加翅片管的方式以增加換熱面積。這種換熱器的不足之處在于，盡管加大了氣側(cè)的換熱面積，但氣體流速仍然處于較低的水平，因而總的傳熱系數(shù)很低，從而導(dǎo)致?lián)Q熱

2、能力仍然不高。內(nèi)翅片管換熱器是近年來出現(xiàn)的一種新型高效換熱器，其基本特點是將傳統(tǒng)換熱器中兩種介質(zhì)的流程對調(diào)，即讓氣體走管內(nèi)，水走管外。采用內(nèi)翅片管的目的主要是通過增加換熱面積而使換熱量增加。使用結(jié)果表明：使用了該翅片管的換熱器同未使用前相比，換熱強(qiáng)度提高，體積減少，金屬材料耗量減，能耗降低，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。但由于內(nèi)翅片的表面復(fù)雜和極不規(guī)則的外部形狀，目前對其強(qiáng)化傳熱機(jī)理的分析和研究還很少，特別是在翅片結(jié)構(gòu)尺寸等影響管內(nèi)對流換熱特

3、性因素的系統(tǒng)研究工作還有待于進(jìn)一步完善。 本文將實驗研究和數(shù)值模擬兩種方法相結(jié)合，以離心式空氣壓縮機(jī)上所使用換熱器的翅片式換熱管為研究對象，對其換熱過程進(jìn)行實驗研究和數(shù)值模擬。得出內(nèi)翅片管的換熱量和光管的換熱量之比，在相同質(zhì)量流量條件下為12.1至13.2之間；在相同泵功條件下為5.3至6.2之間；在相同壓降條件下為2.9至3.8之間。具體的比值由R<,e>數(shù)決定。當(dāng)R<,e>數(shù)增加時比值略有降低。 本文還利用有限元軟件