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制冷铝排管翅片外形优化的相关研究

编辑:潍坊鼎晖金属制品有限公司时间:2020-04-03

  由于对轻质、坚实、经济的制冷铝排管翅片需求很大,优化铝排翅片尺寸相当重要。因此,翅片须设计得除去热量较大,所费材料越省,而且翅片外形制造要简便。目前对于翅片外形的优化,已有一定的研究,有技术人员通过削翅片的某些材料来改良铝排翅片形状,例如空腔、空洞、切口、开槽或穿过铝排翅片体的通道,以增加传热系数。

  有研究人员提出一种加强传热的技术是,使用形态各异的粗糙的或有间断的表面。粗糙表面或间断的作用是引起表面扰动,主要目的是增加传热系数而不是增加表面积。有研究人员曾经指出不平滑表面的自由对流系数比平滑表面大50%到100。

  还有的研究人保山对有间断、穿孔和呈锯齿状的表面进行了研究,认为由于在间断面后重新形成的热边界层改良了传热,并指出增加对流系数,能够弥补传热面积的损失刀。穿孔板就是一个表面间断的例子81明,它在不同换热器、薄膜冷却和太阳能集热器上有着广泛的应用。尽管内含空洞的对流系数和无穿孔板全表面的对流系数间的关系容易得到,但文献研究结构表明,在自然对流条件下,穿孔表面的这种关系的研究仍嫌不足。

  研究人员进行了另外的实验,在矩形通道平滑表面上设置正方形截面的穿孔插销制冷铝排管翅片,研究强迫传热的强化作用。实验结果表明,具有圆形穿孔的正方形截面插销铝排翅片,引起传热强化其他研究人员提出这样的观点,研究一种设置水平矩形铝排翅片对自然对流传热的强化作用,铝排翅片里含三角形穿孔,三角形的底边平行并朝向翅片顶部。比较了这种多孔铝排翅片和同等实心铝排翅片的热耗散率,考虑的参数包括有翅片以及穿孔的几何尺寸与热性能。讨论了铝排翅片穿孔后引起的传热强化和铝排翅片重量的减少。结果表明,在某些三角形穿孔与穿孔间距的值域内,穿孔铝排翅片改进了同样情况实心翅片的热耗散,当翅片导热率以及其厚度增加时,穿孔铝排翅片的传热也得到强化。

  还有技术人员以两种翅片表面(锯齿翅片、打孔铝排翅片)为研究对象,采用了FLUENT软件模拟与分析不同结构参数与数对翅片表面传热和流动阻力的影响,得出不同结构参数和操作参数下两种铝排翅片的表面性能曲线;分别分析了锯齿翅片的高度、翅片间距、翅片厚度与切开长度及打孔翅片开孔率对铝排翅片表面流动和传热性能影响;分析比较了两种铝排翅片的性能。

  得出结论:锯齿制冷铝排管翅片的高度越大传热性能越好;锯齿铝排翅片的间距对其传热特性有直接影响;锯齿翅片的厚度越大传热性能越好;相同Re下锯齿铝排翅片的传热性能高于打孔翅片。

制冷铝排管