鋼鋁復(fù)合軋制翅片管可定制,浩澤物資有限公司(自貢分公司)為您提供鋼鋁復(fù)合軋制翅片管可定制的資訊,聯(lián)系人:周經(jīng)理,電話:0635-8876891、13563000517,QQ:951556567,發(fā)貨地:大東鋼管產(chǎn)業(yè)園。" />
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產(chǎn)品參數(shù) 產(chǎn)品價(jià)格 電議 發(fā)貨期限 雙方議定 供貨總量 大量 運(yùn)費(fèi)說明 7天 名稱 翅片管 規(guī)格 齊全 材質(zhì) 20# 304 q235b 產(chǎn)地 聊城 倉庫地址 浩澤庫 計(jì)重方式 米計(jì) 可定制 是 品牌 浩澤 用途 換熱系統(tǒng) 應(yīng)用場所 鍋爐 電站 鋼鋁復(fù)合軋制翅片管可定制,浩澤物資有限公司(自貢分公司)專業(yè)從事鋼鋁復(fù)合軋制翅片管可定制,聯(lián)系人:周經(jīng)理,電話:0635-8876891、13563000517,QQ:951556567,發(fā)貨地:大東鋼管產(chǎn)業(yè)園,以下是鋼鋁復(fù)合軋制翅片管可定制的詳細(xì)頁面。 四川省,自貢市 自貢市,別稱千年鹽都、南國燈城,四川省轄地級市,中等城市,川南區(qū)域中心城市,成渝經(jīng)濟(jì)圈南部中心城市,地處成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)南翼、川南城市群中心。位于四川盆地南部;東鄰隆昌市、瀘縣,南界瀘州市、宜賓市,西與犍為縣、井研縣毗鄰,北靠仁壽縣、威遠(yuǎn)縣、內(nèi)江市;地勢西北部高、東南部低;屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候;全市幅員面積4381平方千米。截至2022年底,全市轄4個(gè)區(qū)、2個(gè)縣。截至2022年末,全市常住人口245.2萬人。
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在翅片管和熱管設(shè)計(jì)的時(shí)候,一般翅片管側(cè)的換熱和流動是被關(guān)注的重點(diǎn),甚至傳熱系數(shù)的計(jì)算和取值也主要依賴于翅片側(cè)的換熱。這容易造成一種錯(cuò)覺:管內(nèi)的流動和換熱似乎是不怎么重要了,似乎在設(shè)計(jì)中可以不用考慮了。
事實(shí)上,這是不對的。我們既要考慮管內(nèi)的流動和換熱,還要保證管內(nèi)的流體具有足夠高的換熱系數(shù)和合理的流動條件。我們要從如下問題來考慮。
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一、翅片管的放置形式
是立放,橫向,還是傾斜放置。如下圖所示,因?yàn)橹挥星宄茏拥姆胖眯问讲庞欣诳辞宄斫獠煌闆r下管內(nèi)的相變過程。
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二、管內(nèi)流體管程的考慮
對單相流體(如水),一般應(yīng)保證管內(nèi)平均流速在1m/s左右,要通過合理的管程布置來調(diào)節(jié)管內(nèi)的流速,所謂管程是指管內(nèi)流體在換熱器中走幾個(gè)來回,管程數(shù)目越多,則每個(gè)管程“分?jǐn)偂钡墓茏訑?shù)目越少,則管內(nèi)流速就越高。如上面的附圖所示,從水入口到水出口,水在管內(nèi)走了六個(gè)來回,即管程數(shù)目為6。
每一個(gè)管程對應(yīng)一排翅片管。對于管內(nèi)流量特別小的場合,甚至可以做到每1支管或兩支管作為一個(gè)管程;對于管內(nèi)流量特別巨大的場合,可以選擇1排或幾排管作為一個(gè)管程。應(yīng)當(dāng)注意,對于管內(nèi)為相變換熱(蒸發(fā)或凝結(jié))的場合,一般只取一個(gè)管程就可以了。
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三、關(guān)于翅片管束的分組處理
關(guān)于翅片管束的分組處理,我們需要多方考慮。
分組布置的好處在于:
* 可使箱體分段加工,便于安裝和運(yùn)輸;
* 可以安裝吹灰孔和吹灰器;* 便于管束的檢修和更換;
例如:若后幾排管有露點(diǎn)腐蝕的風(fēng)險(xiǎn),則應(yīng)將其單獨(dú)設(shè)為一組,便于拆檢和更換。
如果在煙氣的流動方向上,我們就該這樣來進(jìn)行設(shè)計(jì)處理,如下圖所示:
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四、小結(jié)
作為階段小結(jié),下面提出設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),供參考:
(1)翅片管換熱器和其他型式的換熱器一樣,設(shè)計(jì)的成功與否,50%(甚至更高)取決于經(jīng)驗(yàn),而經(jīng)驗(yàn)是在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐中獲得的。如果參與了10項(xiàng)以上的工程設(shè)計(jì),算作稍有經(jīng)驗(yàn);參與了20項(xiàng)以上的工程設(shè)計(jì),可稱作比較有經(jīng)驗(yàn),而如果參與過30項(xiàng)以上的設(shè)計(jì),則可認(rèn)為是相當(dāng)有經(jīng)驗(yàn)了。
(2)成功的經(jīng)驗(yàn)和不怎么成功的經(jīng)驗(yàn)同等重要,若發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行后,實(shí)測熱負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離設(shè)計(jì)值,就算不怎么成功,要分析原因;若發(fā)現(xiàn)翅片管管子的積灰,腐蝕嚴(yán)重,或出現(xiàn)其他沒有預(yù)料到的情況,雖然能運(yùn)行,也算不怎么成功,也應(yīng)從設(shè)計(jì)上找原因;若出現(xiàn)問題,則屬于失敗的設(shè)計(jì),因?yàn)椤啊本哂幸黄狈駴Q權(quán),更要仔細(xì)地調(diào)查分析發(fā)生的原因。
(3)為了做到設(shè)計(jì)的成功,或不出現(xiàn)大的失誤,重要的莫過于設(shè)計(jì)前的現(xiàn)場調(diào)查和取證。尤其是翅片管多作為余熱回收設(shè)備應(yīng)用,是在主設(shè)備上“附加”的節(jié)能設(shè)備,所以,地掌握主設(shè)備的運(yùn)行情況和現(xiàn)場的環(huán)境是至關(guān)重要的。
翅片管式換熱器總傳熱計(jì)算
采用平壁導(dǎo)熱計(jì)算公式,總傳熱計(jì)算方程:
二:翅片效率簡化計(jì)算前提
( l )翅片材料的導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù);
( 2 )翅片厚度遠(yuǎn)小于翅片高度與翅片寬度;
( 3 )翅基溫度、翅周圍介質(zhì)溫度、翅表面與周圍介質(zhì)的對流傳熱系數(shù)均為常數(shù);
( 4 )翅端絕熱。
三:翅片管束的換熱和流動阻力
由于空氣側(cè)或煙氣側(cè)的換熱系數(shù)很低,因此我們一般采用翅片管。此外,當(dāng)流體流過翅片管束時(shí),須克服一定的流動阻力,因而會產(chǎn)生壓力降△P ,壓力降越大,說明消耗的動力越大。所以壓力降的計(jì)算也是一個(gè)應(yīng)該關(guān)注的問題。
1 .流體繞流翅片管束時(shí)的管外換熱系數(shù)
換熱系數(shù)是指當(dāng)流體流過固體壁面時(shí),單位時(shí)間,單位面積,單位溫差時(shí)的換熱量。應(yīng)注意,這兒說的單位溫差是指固體壁面和流體之間的溫差。換熱系數(shù)我們用 h 來表示,其單位是: W /(㎡.℃)。翅片管的排列有順排和叉排之分,由于順排和叉排時(shí)流體的流動狀態(tài)不同,因而其換熱系數(shù)的計(jì)算式是不同的。
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順排流動叉排流動所有翅片管束管外換熱系數(shù)的計(jì)算式都是由實(shí)驗(yàn)得出來的,實(shí)驗(yàn)中要考慮很多因素的影響,因而所得出的結(jié)果又叫實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。不同研究者進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)可能會得出形式上不同的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,但在同一條件下的計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是相近的。我們的任務(wù)就是選擇信得過的關(guān)聯(lián)式進(jìn)行計(jì)算。
這里 Briggs和 Young 的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。他們曾對十多種環(huán)形翅片管束進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,所有的實(shí)驗(yàn)管束都是叉排排列,管心距呈等邊三角形布置。其標(biāo)準(zhǔn)誤差在5%左右。下面只介紹對于高翅片管束的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
式中,
df , db :翅片外徑和基管直徑;
Y , H :翅片間隙和高度;
入,μ和 Pr 分別為流體的導(dǎo)熱系數(shù),粘度系數(shù)和普朗特?cái)?shù)。
根據(jù)流體溫度查流體物性表得到;式中的 Gmax 是流體在窄截面處的質(zhì)量流速,單位是 Kg /(㎡.s) . 所謂窄截面是指相鄰兩翅片管之間夾縫中的截面。由上式可知,影響換熱系數(shù) h 大的因素是流速,與 Gmax 的0.718次方成正比。如何應(yīng)用這一關(guān)聯(lián)式進(jìn)行計(jì)算,后面將通過一個(gè)例題加以說明。
2.流體繞流翅片管束的流動阻力
Robinson 和 Briggs 對十多種叉排環(huán)形翅片管束進(jìn)行了等溫條件下的流動阻力測試。實(shí)驗(yàn)范圍是:
上式中, K 是縱向管排數(shù), f 是摩擦系數(shù),是一個(gè)無因次數(shù)。對于按等邊三角形排列的管束,由下面的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式計(jì)算:
由上兩式可見,影響翅片管束壓力降△P的主要因素是:
是流速,與Gmax的2-0 .316 =1 . 684次方成正比;
第二是管間距,幾乎與 Pt 的一次方成反比。
所以,為了降低阻力,可以選用較大的管問距和降低流體的流
換熱器按照其工作原理可分為間壁式、混合式和蓄熱式三類。
間壁式換熱器,熱流體和冷流體間有一固體壁面,兩種流體被固體壁面隔開,彼此不接觸,熱量的傳遞必須通過壁面。
混合式換熱器依靠冷、熱流體的直接接觸而進(jìn)行換熱,換熱后理論上應(yīng)變成同溫同壓的混合介質(zhì)流出。
蓄熱式換熱器則依靠固體填充物組成的蓄熱體傳遞熱量,冷熱流體依次交替的流過由蓄熱體組成的流道。當(dāng)熱流體流過時(shí),把熱量儲存于蓄熱體中,其溫度逐漸升高,而當(dāng)冷流體流過時(shí),蓄熱體因放出熱量溫度逐漸降低,如此反復(fù)進(jìn)行。
下面我們主要談的是間壁式換熱器,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對其進(jìn)行熱力對比計(jì)算。
提高換熱器換熱性能的途徑
傳熱方程是Q = KAΔt,很多研究者研究的主題方向是提高傳熱系數(shù)K。對強(qiáng)制循環(huán)空氣冷卻器,采取有效措施降低空氣側(cè)的傳熱熱阻或在制冷劑側(cè)采用選擇供液方式,控制供液量,或采用傳熱管可明顯提高傳熱系數(shù)。另外提高流體的流速可以增大傳熱系數(shù),但流動阻力也相應(yīng)增大,因此通過增大流體的流速以增強(qiáng)傳熱系數(shù)K 有一定的限度。此外增強(qiáng)傳熱可通過增加傳熱面積實(shí)現(xiàn),但增加傳熱面積不應(yīng)靠加大整體設(shè)備的尺寸來實(shí)現(xiàn),而應(yīng)從設(shè)備的自身結(jié)構(gòu)來考慮。
增加傳熱面積總體上分為兩種途徑:管外表面的擴(kuò)大和管內(nèi)表面積的擴(kuò)大。
目前管外表面積的增加主要是在管外加翅片或擴(kuò)展表面即肋化表面,它是通過附加肋片擴(kuò)大傳熱面積來減少對流換熱熱阻,從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。
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可通過下列途徑來增大設(shè)備單位體積的有效傳熱面積:
①傳遞面采用擴(kuò)展面,如在對流傳熱系數(shù)較小一側(cè)的熱傳遞表面上附加翅片、筋片、銷釘?shù)?
②增大原有熱傳遞表面,如將表面處理成憎水性覆蓋層、多孔性覆蓋層、雙波紋狀管等
③在換熱器中管子的強(qiáng)化方面主要是異型管的開發(fā),從而達(dá)到增加傳熱面積的目的。異型管的種類包括螺旋槽紋管、橫紋槽管、縮放管、波節(jié)管、旋流管、粗糙表面管、螺旋扁管。
強(qiáng)化換熱器換熱的方法及熱力計(jì)算
通過對翅片管式換熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì),然后對其換熱性能與改進(jìn)前換熱器進(jìn)行對比計(jì)算,結(jié)果是改進(jìn)后的換熱器的傳熱系數(shù)得到了提高。
一、調(diào)整換熱器的翅片間距,設(shè)計(jì)成為變翅片間距。
1、設(shè)計(jì)原理
本方法適用于將該換熱器用于低溫制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器(在0 ℃及其以下條件工作時(shí),翅片盤管外表面溫度等于或低于濕空氣的露點(diǎn)溫度時(shí),由于在低溫工況下工作的蒸發(fā)器表面存在結(jié)霜問題,且蒸發(fā)器前幾排管子的結(jié)霜較嚴(yán)重,而后幾排管子的結(jié)霜相對較輕,因而可采用變間距的翅片設(shè)置,亦即沿風(fēng)向片距越來越小。霜開始形成時(shí)表面粗糙度增大,引起傳熱面積增大,同時(shí)氣體流速也增大,從而導(dǎo)致在結(jié)霜初期傳熱系數(shù)K 增大,但隨著霜層的不斷增厚傳熱熱阻增加,終導(dǎo)致傳熱系數(shù)K 減小,結(jié)霜對換熱器性能的影響表現(xiàn)在降低其傳熱系數(shù)和增大其阻力兩方面,合理的換熱器結(jié)構(gòu)應(yīng)同時(shí)減小這兩方面的影響。
當(dāng)氣流通過蒸發(fā)器時(shí),由于空氣中的水蒸氣不斷地在翅片管表面沉積,空氣由于除濕作用相對濕度降低,沿氣流方向翅片盤管表面結(jié)霜量是遞減的,如果采取變片距結(jié)構(gòu),可以在結(jié)霜條件下保持其較高的傳熱效率,并延長其沖霜時(shí)間。當(dāng)蒸發(fā)器采用變翅片間距結(jié)構(gòu)時(shí),實(shí)際上已構(gòu)成了翅片的錯(cuò)列分布,當(dāng)空氣橫掠錯(cuò)列翅片時(shí),翅片的交錯(cuò)分布使得上游翅片對下游翅片有繞流作用,由于前面翅片的繞流,翅片的前半部分換熱加強(qiáng),后面的翅片的分布又使得流道變窄,流速提高,翅片后半部分的換熱也得到強(qiáng)化。
2、變翅片間距的結(jié)構(gòu)示意圖及對比計(jì)算
由于該改進(jìn)方案采用的是變翅片間距形式,在理論上可近似認(rèn)為是錯(cuò)列翅片,因此在分析中可借用錯(cuò)列翅片的理論。圖1 是所研究的流體縱掠錯(cuò)列翅片的一個(gè)二維模型,翅片間距為H ,厚度為t 。
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由于該結(jié)構(gòu)形式實(shí)際為錯(cuò)列翅片,當(dāng)流體縱掠翅片時(shí),氣流在上游翅片先受到擾動,因此在前幾排管上的翅片換熱加強(qiáng),當(dāng)氣流流經(jīng)后幾排管子時(shí),由于流通截面迅速變窄,流速提高,使流體在原有的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步受到擠壓,擾動更加劇烈,因此通過后加上的一組翅片,使換熱也得到了強(qiáng)化。
通過變翅片間距的結(jié)構(gòu)改進(jìn),冷風(fēng)機(jī)在外形尺寸即高度、寬度和管總長度不變的前提下,在結(jié)霜工況下運(yùn)行時(shí)仍可保持較高的傳熱系數(shù),且采用變翅片間距結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)機(jī)比等翅片間距結(jié)構(gòu)冷風(fēng)機(jī)的傳熱系數(shù)提高了9. 8 % ,且傳熱面積有所提高,通過提高傳熱系數(shù)和傳熱面積從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的(圖2) 。
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對于翅片管式換熱器,其傳熱系數(shù)的計(jì)算采用下列公式。
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式中: hi ,h0為管內(nèi)制冷劑和管外空氣側(cè)換熱系數(shù)(W/(m2·K) ) ; Fi, F0 為管內(nèi)、外面積( m2 ) ; β為管內(nèi)外面積比; ri , r0為管內(nèi)、外表面的污垢系數(shù)( (m2·K) / W) ;λ為管壁導(dǎo)熱率(W/ (m·K) ) ;η為肋化效率; di , d0為管子內(nèi)/ 外徑(m) 。對于制冷量Q0 =2. 67 kW 的制冷系統(tǒng),經(jīng)過結(jié)構(gòu)改進(jìn),其熱力性能計(jì)算結(jié)果如表1 所示。
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二、加強(qiáng)管內(nèi)流體流動,管內(nèi)壁加工變螺距內(nèi)螺紋。
銅管外表面光滑,內(nèi)表面有連續(xù)而細(xì)密的螺紋溝槽,稱為內(nèi)螺紋管。因其增大了管材內(nèi)表面的散熱面積,使銅管的散熱系數(shù)增加率比光管提高了1. 5 倍。在不增大整體設(shè)備尺寸的前提下,增加其內(nèi)表面換熱面積,加強(qiáng)管內(nèi)流體的擾動,在原有換熱器的管內(nèi)壁上加工變螺距內(nèi)螺紋。
1、設(shè)計(jì)原理
當(dāng)管內(nèi)工質(zhì)換熱系數(shù)較大而管外工質(zhì)換熱系數(shù)較小時(shí),管外的對流傳熱熱阻將成為傳熱的主要阻力。采用擴(kuò)展表面,對于縮小換熱器體積,提高換熱器效率有很重要的作用。目前,已經(jīng)開發(fā)出了針狀翅片、波紋翅片、百葉窗翅片、三角形翅片、單面開槽條形片、裂齒矩形翅片等。
管內(nèi)表面積的增大主要集中在異型管的開發(fā)方面,綜觀各種不同形狀的強(qiáng)化管,其共同特點(diǎn)是在兼顧壓降的同時(shí),傳熱面積都有不同程度的增加,并通過兩種機(jī)理提高其傳熱系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)化換熱。傳熱邊界層是限制傳熱系數(shù)提高的主要因素,它產(chǎn)生于靠近管壁的層流底層,并有一個(gè)逐漸增厚的過程。管壁的粗糙以及規(guī)則出現(xiàn)的溝槽、凸肋,會破壞貼壁層流狀態(tài),抑制邊界層的發(fā)展。同時(shí)溝槽和凸肋對流體的限流作用有助于邊界層的減薄,而繞流作用使流體產(chǎn)生軸向旋渦,可致使邊界層分離,流體主體徑向溫度梯度減小,有助于熱量傳遞的進(jìn)行。因此采用在已加工好的管壁內(nèi)部加工變螺距內(nèi)螺紋,不但可以擴(kuò)大管子的內(nèi)表面積,增加傳熱面積,并且由于管子不再是光管,內(nèi)部有螺紋所以內(nèi)壁變得粗糙,可以破壞層流邊界層,使管內(nèi)的制冷劑的流態(tài)變成紊流,從而提高管內(nèi)對流換熱系數(shù)。同時(shí),因?yàn)椴捎米兟菥?沿著流體流動方向螺距從大變小,這樣可增強(qiáng)流體的擾動,強(qiáng)化流體的換熱系數(shù)。
2、變間距內(nèi)螺紋翅片管結(jié)構(gòu)示意圖及對比計(jì)算
對等間距內(nèi)螺紋翅片管換熱器管內(nèi)螺紋進(jìn)行改進(jìn),由于管內(nèi)有規(guī)則、連續(xù)的凸肋和凹槽發(fā)生改變,使之內(nèi)表面積比等間距增大8. 4 %,傳熱系數(shù)增大3. 82 %,管內(nèi)換熱系數(shù)也增加了4. 89 %。等間距與變間距內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)示意圖如圖3、圖4 所示。
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式中: f m為單位管長管子平均面積(m2 ) ; f i為單位管長管子內(nèi)面積(m2) ; f 2為單位管長管子總外表面積(m2) ;αi為管內(nèi)對流換熱系數(shù)(W/ (m2· K) ) ;αw 為管外對流換熱系數(shù)(W/ (m2· K) ) 。
對于汽車空調(diào)系統(tǒng),當(dāng)負(fù)荷Q0 = 4 kW ,其熱力性能計(jì)算結(jié)果如表2 所示。
翅片管的傳熱過程,可用下面的圖解加以說明,并后推出傳熱系數(shù)的定義和表達(dá)式。為了方便討論,將圓管壁面簡化為平壁:對于管內(nèi)為水的流動:hi≈5000 W/(㎡·℃), Ri=1/hi=0.0002 (㎡·℃)/W 設(shè)管壁厚度 δ=0.003m, 導(dǎo)熱系數(shù) λ=40 W/(m·℃ ) (對碳鋼):管外為翅片管,設(shè)基管外表面的換熱系數(shù) ho=200 W/(㎡·℃), 由此可見,管壁導(dǎo)熱熱阻 Rw=δ/λ 很小,約占總熱阻的 1% 左右,可忽略之。為了設(shè)計(jì),對翅片管傳熱,可取 f =0.8~0.9。主要考慮:管面的污垢和積灰是一項(xiàng)附加的熱阻,可使 R總增大,使傳熱系數(shù)有所下降。此外,系數(shù) f 也考慮了管內(nèi)熱阻 Ri 及管壁熱阻 Rw 的影響。一般,f 值可按下表選取管。內(nèi)為水的單相對流時(shí)管外有積灰管外無積灰管內(nèi)為水的相變時(shí) (沸騰和凝結(jié))。特殊情況:若管內(nèi)為制冷劑或碳/氫化合物的液體或相變時(shí),可取 f =0.7 4.。
傳熱系數(shù)的估算表
根據(jù)簡化后的傳熱系數(shù) K 的計(jì)算式:K=ho×f;
翅片管管外換熱系數(shù)的換算式:ho=h×β×η氣體繞流翅片管束時(shí)的換熱系數(shù)和傳熱系數(shù)計(jì)算表:
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表中包括了目前常用的翅片管規(guī)格和常見的冷熱流體的情況,與的計(jì)算結(jié)果相比,誤差在±10% 左右,是可以接受的。
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