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豎向翅片管品種多

  • 公司: 浩澤物資有限公司(郴州分公司)
  • 價格:電聯
  • 聯系人:周經理
  • 更新時間:2025-05-15 11:49:37 ip歸屬地:郴州,天氣:陰,溫度:25 瀏覽次數:2
  • 所在地:郴州
  • 標題:豎向翅片管品種多
  • 來源: lchz
豎向翅片管品種多
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以下是:豎向翅片管品種多的產品參數
產品參數
產品價格電議
發貨期限雙方議定
供貨總量大量
運費說明7天
名稱翅片管
規格齊全
材質20# 304 q235b
產地聊城
倉庫地址浩澤庫
計重方式米計
可定制
品牌浩澤
用途換熱系統
應用場所鍋爐 電站
豎向翅片管品種多,浩澤物資有限公司(郴州分公司)為您提供豎向翅片管品種多的資訊,聯系人:周經理,電話:0635-8876891、13563000517,QQ:951556567,發貨地:大東鋼管產業園。 湖南省,郴州市 2022年,郴州市地區生產總值2980.5億元,按可比價格計算,比上年增長5.7%。

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以下是:豎向翅片管品種多的圖文介紹

01源頭工廠,海量貨源

湖南郴州浩澤物資有限公司,擁有自建大型廠區,海量貨源,滿足客戶的供貨需求

02優良產品,保障質量

公司生產的 翅片管都是優良級別產品,保障產品的質量

03售后服務,讓您無憂

湖南郴州浩澤物資有限公司,為您提供售前,售中,售后服務



翅片管換熱器廣泛應用于家庭、商業和工業制冷空調系統中。采用翅片管換熱器作為蒸發器和冷凝器的空調系統,使用一定年限后翅片表面會形成灰塵和微生物等空氣側污垢,影響蒸發器的性能。本文通過實驗,研究微生物污垢對翅片管換熱器換熱和壓降特性的影響。為了減少親水層脫落與接觸熱阻的影響,實驗中使用全新的換熱器。為了加快實驗進程,采用人工加速培養微生物生長的方法模擬翅片表面生長微生物污垢。

1)、軋制成型翅片管(extruded fin tube);
2)、焊接成型翅片管(高頻焊翅片管、埋弧焊翅片管);
3)、滾壓成型翅片管;
4)、套裝成型翅片管;
5)、鑄造翅片管;
6)、張力纏繞翅片管;
7)、鑲片管。








在換熱器中,很多時候傳熱兩側流體的換熱系數大小不平衡,通常我們會在換熱系數小的一側加裝翅片。這是為什么呢?翅片管又是什么?結構什么樣?應用原則是什么?聽老工程師為大家講一講。(末尾有實例講解哦?。?

什么是翅片管?翅片管,又叫鰭片管或肋片管。顧名思義,翅片管就是在原有的管子表面上(不論外表面還是內表面)加工上了很多翅片,使原有的表面得到擴展,而形成一種獨特的傳熱元件。為什么要采用翅片管?

在原有表面上加工上翅片能起到什么作用呢?

翅片管換熱器的結構與一般管殼式換熱器基本相同,只是用翅片管代替了光管作為傳熱面。這使得其結構更加緊湊,換熱面積增加,可以加強換熱。

什么情況時,選用翅片管呢?






優化設計方法包括兩部分:翅片結構設計和制冷劑流路設計。由于翅片尺寸決定了管間距,進而影響制冷劑流路分配,因此應首先設計翅片結構,其次設計制冷劑流路。圖1 為優化設計流程圖。1、翅片結構設計  在翅片結構設計中,將采用CFD 方法對翅片結構進行優化設計。優化設計主要分為如下5 個步驟:


步驟1:確定優翅片高寬比Pt/Pl


        在本文中,翅片優高寬比是指在相同翅片面積下,翅片效率高的翅片高寬比。翅片效率可定義為:翅片管換熱器實際的換熱量(Qactual,fin)與大可能達到的換熱量(Qideal,fin)之比,如式(1)所示。

 

        Qactual,fin和Qideal,fin 由CFD 計算得到。CFD 幾何模型采用兩排管翅片換熱器;邊界條件為空調蒸發器工況。在實際翅片模型中,翅片與管壁耦合;在理想翅片模型中,設置翅片溫度與管壁溫度相同??諝馍媳砻婧拖卤砻娑x為周期性表面。根據CFD 計算結果,可以得到具有高翅片效率的翅片優高寬比Pt/Pl。


步驟2:優化Pt 和Pl


       在制冷工況下,蒸發器表面會形成一層冷凝液膜。當析濕較為嚴重時,窗片和橋片都會被這層液膜堵塞,導致其幾何結構類似于平片。因此,在設計中采用了平片的關聯式來確定翅片尺寸。 


       設計中,設定的優化目標函數以及約束條件函數見式(2)~(4)。優化目標函數用來分析性價比,見式(2)。式(3)~(4)為約束條件,即:小管徑換熱器的換熱性能(UA)應等于或大于規定值;空氣側壓降應等于或者小于規定值。


 

步驟3:優化翅片開縫結構


        在翅片開縫結構的設計中,由于沒有適用于小管徑翅片換熱器的性能預測關聯式,因此本研究采用CFD 方法來模擬換熱器的換熱量和空氣壓降,從而確定優開縫結構。


       在窗片的幾何結構參數中,開縫角度和開縫數是自變量,縫高與縫寬可根據兩個自變量確定。因此,只需對窗片開縫角度θ 和開縫條數n 這兩個自變量進行優化設計。在橋片的幾何結構參數中,縫高為翅片間距的一半,縫寬由開縫數確定。因此,對橋片開縫翅片結構的設計,只需對開縫條數進行優化設計。基于CFD 計算結果,可確定具有較高換熱量和較低空氣壓降的翅片開縫結構。

 

步驟4:換熱器性能測試


      小管徑換熱器性能的測試系統如圖2 所示。實驗中的測試工況根據房間空調器標準確定。根據實驗結果,采用多重線性回歸方法開發了小管徑換熱器性能的預測關聯式,并將其應用于制冷劑流路設計的仿真程序中。


 

 

  2、制冷劑流路設計  


        在制冷劑流路設計中,采用基于仿真的方法進行設計。圖3 為基于仿真的制冷劑流路設計方法流程圖。設計中首先根據換熱器尺寸確定換熱器的預選結構,并根據換熱器性能及成本調整管路結構,然后計算調整后換熱器的性能,以確定下一步結構的調整方向,終確定換熱器管路結構。設計中采用基于知識的多目標優化方法,控制優化過程,得到優化結果。

 

 

       本文采用基于圖論的三維分布式模型,預測具有不同流路換熱器的性能。Liu 建立的模型與實驗值的大偏差為±10%。在Liu 的模型中,沿長,寬,高三個方向將換熱器分割成若干個控制體。控制體包含了制冷劑,空氣和翅片換熱器三個部分。制冷劑與空氣的控制能量方程與動量方程如式(7)~(11)所示。

 

       式中,Ai 是制冷劑側換熱面積;Ao 是空氣側換熱面積;Ga,max 是小流通面積處的空氣流率; fa 是空氣摩擦系數;σ 是流通積的收縮比;Qfront, Qback, Qtop和Qbottom 分別是從前排,后排,上列和下列翅片的傳熱量。


        本文對換熱系數和壓降預測關聯式的選取如表1所示。



 

       優化采用基于知識的優化方法(KBEM)用于優化換熱器。它包括兩個部分:改進遺傳算法(IGA)和基于知識的優化模塊(KOM)。KBEM 中的IGA 是傳統遺傳算法的改進版,IGA 可以得到初解并控制整個優化過程。采用基于知識的搜尋方法可以減少研究范圍,進而并可以提高優化效率。


三:設計案例

    

        本章節將會采用前一章提出的設計方法來設計采用5 mm 管翅片管換熱器的空調器。空調器的實驗結果將與設計結果進行對比驗證。


        在此案例中,室內機換熱器采用了5 mm 管翅片換熱器。室外機換熱器采用具有更大翅片間距的7 mm 管翅片換熱器,以防止熱泵工況時結霜導致的換熱性能惡化。

 

 1、翅片結構設計結果 


步驟1:確定優翅片高寬比Pt/Pl


       設計Pt/Pl 時,CFD 計算的邊界條件設置如下:進口空氣溫度為300K,管壁溫度為280K。其他邊界條件同前一章。由圖4 所示的CFD 結果,可知優Pt/Pl 比值為1.23,此時翅片效率高。


 

步驟2:優化Pt和Pl


       在翅片尺寸設計中,5 mm管翅片的UA應大于7 mm管翅片,5 mm管翅片換熱器的ΔP應小于7 mm管翅片換熱器。根據上述設計原則,翅片的性價比、傳熱效率和空氣壓降隨Pt的變化趨勢見圖5(a)~(c)。由結果可得:當Pt為18 mm時,w值較大,且滿足UA和ΔP的約束條件。根據優Pt/Pl值,可得到優翅片尺寸為18×14.7 mm。


 

步驟3:優化翅片開縫結構


      根據所確定的優翅片尺寸,利用CFD方法計算開3條縫的窗片和開4條縫的窗片的性能。圖6為具有不同開縫數的翅片表面空氣溫度分布圖。換熱量及空氣壓降的計算結果見表2。由計算結果可知:由于開縫數的增加導致縫高的降低,4條縫窗片具有更高的換熱量,和更低的空氣壓降。



 



對于燃氣熱水器,換熱器管子外側流動的是高溫煙氣,內側流動的是冷水。試驗表明,煙氣側的熱阻明顯高于水側的熱阻,因此通常在管子表面設置翅片增加換熱面積,以提高換熱效率。目前,常用的翅片管束主要分為3類:單管外翅片管束,單根圓管外側加裝翅片所構成的翅片管束;連續翅片管束,在整塊薄金屬板(翅片)上,按管子排列形式(順排、叉排)沖孔,然后用專用設備將沖孔后的金屬薄板逐片套在圓管上,再采用脹管或釬接方法連接;管帶式翅片管束,由波帶形翅片與扁管相間疊合而成,即在一條波形帶狀翅片的脊背上,沿垂直于氣流方向,貼置若干根扁管,翅片與扁管采用釬接方法連接。本文選取連續翅片管束,采用CFD軟件,在管子內流體為定溫度條件下,對非翅片表面煙氣流道內煙氣、翅片表面煙氣的溫度場、速度場進行數值模擬分析。

1   模擬方法

1.1  控制方程與數學模型[1-2]

 ①控制方程

 控制方程包括混合物質量守恒方程、組分質量守恒方程、動量守恒方程、能量守恒方程,由于換熱管外煙氣中水分未發生凝結,煙氣組成不會發生變化,因此不需考慮組分質量守恒方程。

1.2  物理模型

燃燒產生的高溫煙氣向上沖刷翅片管束,通過對流傳熱將熱量傳遞給管子內的冷水。對非翅片表面煙氣流道內煙氣與翅片表面煙氣的溫度場、速度場進行數值模擬分析??紤]到計算的時間與成本,數值模擬只針對單個連續翅片進行研究,計算區域寬×高×厚為126.4 mm×219.0 mm×2.7 mm,管子直徑為14.5 mm,翅片厚度為0.3 mm,忽略管子壁厚,管子上方的翅片有沖孔。采用Cero軟件(三維設計制圖軟件)建立物理模型(見圖1),并采用Gambit軟件對物理模型進行網格劃分,網格生成后,用網格檢查器檢查網格的質量,劃分網格后的物理模型見圖2,網格數量為719 625 個

1.3  邊界條件

 ①入口邊界條件

 入口為速度邊界,在FLUENT軟件中定義速度邊界的方法有3種:種是將速度視為速率的值與一個單位方向矢量的乘積,然后通過定義速率的值和方向矢量分量來定義速度邊界;第二種是將速度視為3個坐標方向上的分量的矢量和,然后通過分別給定3個分量大小來定義速度邊界;第三種是設定速度垂直于邊界面,然后給定速率的值就可以定義速度邊界。

 由于煙氣流動方向與物理模型底面垂直,因此采用第三種定義速度邊界的方法。煙氣的進口速度為4.215 m/s,溫度為1 250 K,湍流強度為3%,煙氣的組成見表1。

 ②出口邊界條件

 出口邊界條件為壓力邊界條件,出口壓力(表壓)設置為0。物理模型出口湍流強度為3%。

 ③壁面熱邊界條件

 物理模型外壁面選用對稱壁面邊界條件,無熱流,無氣流,管子內壁面選用流固耦合熱邊界條件。

 ④管內流體條件

 管內流體溫度設定為350 K。

 2   數值模擬結果及分析

2.1  煙氣溫度分布

非翅片表面煙氣流道內煙氣溫度分布見圖3,翅片表面煙氣溫度分布見圖4。由圖3可知,非翅片表面煙氣流道底部煙氣溫度為1 250 K,煙氣流過管子時溫度下降,出口煙氣溫度分布比較均勻,分布范圍為500~750 K。由圖4可知,翅片表面煙氣溫度分布基本對稱,管子周圍的煙氣溫度低(為505 K),翅片邊緣的煙氣溫度高(為590 K)。由圖3、4可知,在管子錯排布置條件下,煙氣與管子能夠實現較好的換熱。煙氣流道出口處煙氣溫度的分布比較均勻,對后續的煙氣處理也非常有利。文獻[3]的研究表明,與順排布置相比,管子錯排布置可大幅改善煙氣與管子傳熱條件下的流動工況,增強了換熱效果。由此可知,模擬結果與文獻[3]的研究結果基本一致。2.2  煙氣速度分布非翅片表面煙氣流道內煙氣速度分布見圖5。文獻[4-5]研究表明,對于平翅片管束,當煙氣繞過管子流動時,管子表面附近易形成很薄的邊界層旋渦區,流動到管子后部表面分離,伴隨旋渦從管子表面脫落,并在煙氣出口區域形成紊亂、充滿大小不等旋渦的尾流區。尾流區內煙氣的循環流動使得管子周圍煙氣溫度下降速率減緩,此外隨著煙氣沿平翅片表面的平直通道向前流動,邊界層由于無附加擾動而逐漸增厚,使得局部換熱系數沿程降低。為改善上述問題,可通過在管子上方的翅片沖孔[1]47,破壞尾流區形成的邊界層,從而改善平翅片管束的換熱環境,還可降低翅片用料。由圖5可知,管子后部并未形成紊亂、充滿大小不等旋渦的尾流區。







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