為研究低氣壓環(huán)境下翅片管換熱器空氣側(cè)的換熱特性,對不同氣壓環(huán)境下空氣側(cè)流速和翅片間距對平翅片管換熱器空氣側(cè)換熱特性的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)環(huán)境氣壓范圍為40～100 kPa,換熱器迎面風(fēng)速為1.0～3.5 m/s,翅片間距2～3 mm。研究表明:實(shí)驗(yàn)工況下環(huán)境氣壓40 kPa時(shí)空氣側(cè)傳熱因子僅為常壓下的30.42%～46.41%;低氣壓環(huán)境空氣側(cè)流速和翅片間距對空氣側(cè)換熱的影響趨勢與常壓數(shù)據(jù)基本保持一致;不改變換熱器結(jié)構(gòu),環(huán)境氣壓的變化僅影響空氣物性,而對空氣的流動(dòng)狀態(tài)的影響不大;翅片間距影響隨Re的減小和環(huán)境氣壓的降低而減弱,兩種翅片間距模型空氣側(cè)傳熱因子平均差異在環(huán)境氣壓為100 kPa時(shí)為12.07%,40 kPa時(shí)縮小為3.00%。 

【文章來源】：熱能動(dòng)力工程. 2020,35(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置

空氣側(cè)和管內(nèi)水側(cè)換熱量偏差小于5%[14]認(rèn)為工況穩(wěn)定,實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集中兩側(cè)換熱量偏差在-3.517%～0.134%之間。工況穩(wěn)定后連續(xù)采集5次相差不大于1%的數(shù)據(jù)取平均值作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存。換熱系數(shù)采用基于焓差總傳熱系數(shù)[16]表示,具體推導(dǎo)過程參考文獻(xiàn)[15-16]�；陟什畹目倱Q熱系數(shù)可表示為:

隨著環(huán)境氣壓降低,不同空氣側(cè)流速對應(yīng)的傳熱因子之間的差異較小,說明不改變換熱器結(jié)構(gòu),環(huán)境氣壓的變化僅改變空氣物性,而對空氣的流動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生的影響不大。翅片間距在不同環(huán)境氣壓下對空氣側(cè)換熱的影響如圖4所示。環(huán)境氣壓從100 kPa降至40 kPa,空氣側(cè)傳熱因子數(shù)下降了39.60%～46.65%。相同Re下,翅片間距小時(shí)換熱效果更好,其差異隨著Re的減小而縮小:環(huán)境氣壓為100 kPa時(shí),在Re為3 000～4 000范圍內(nèi),Fp=3 mm換熱器空氣側(cè)傳熱因子較Fp=2 mm換熱器低14.48%～19.02%,在Re為500～1 000范圍內(nèi),差異縮小為7.41%～12.65%。隨著氣壓降低,兩種翅片間距差異縮小,即兩種翅片間距在低Re下的差異更小:環(huán)境氣壓為100 kPa時(shí),兩種翅片間距換熱器空氣側(cè)傳熱因子平均差異為12.07%,80 kPa時(shí)降低至8.20%,60 kPa時(shí)為6.81%,40 kPa時(shí)僅為3.00%。


本文編號(hào)：3294980