晨怡热管  哈尔滨晨怡热管技术有限公司  晨怡热管技术研究所

晨怡热管 2008-4-25 0:38:30

翅化比，翅片效率和翅片参数选择
上一节讲了翅片管的传热原理和选用原则，本节讲述翅片管的两个重要概念：翅化比和翅片效率，并指出在选择翅片参数时应考虑的问题。
不过，首先须对翅片管和翅片本身结构参数的标注方法提出如下的建议：
（1）翅片管和翅片结构的标注方法
首先，用CPG 代表翅片管（CHIPIAN GUAN） 的缩写，翅片管的结构特性，材质，及加工方法可用下面的系列数字或符号表示：
  CPG ( φDb×δ/ Df / P / T –X /Y –A ) 其中 ：CPG ：翅片管；    φDb×δ ：基管外径和厚度； Df : 翅片外径，mm ; P : 翅片节距，mm ; 
       T : 翅片厚度， mm  ;  X：基管材质； Y : 翅片材质； 其中：Fe : 铁； Al : 铝； Cu : 铜        
        A : 加工方法：I ：高频焊（不标出即默认）；其它待定。见下图之标示。

例如：CPG ( φ32×3.5 / 64 / 8 / 1 –Fe / Fe )  说明该翅片管的基管外径为32mm,壁厚为3.5mm,翅片外径为64mm,(即翅片高度为16mm),翅片节距为8mm，翅片厚度为1mm，基管和翅片皆为碳钢，为高频焊管。此外，有时需要单独对翅片本身的结构参数进行标注，标注方法如下所示：
  CP( Db / Df / P / T –Y )    各符号所代表的意义与翅片管的表示方法相同。举例如下：
例如：CP (32 / 62 / 8 / 1 –Fe)  说明 该翅片的基管外径为32mm，翅片外径为62mm（翅片高度为15mm），翅片节距为8mm，翅片厚度为1mm，材质为碳钢。

（2）翅化比

 翅化比是指光管表面（基管表面）在加装翅片以后表面积扩大的倍数，可用“β”来表示，即
       β = （原光管外表面积）/ （翅片管总的外表面积）
计算举例：
有一翅片管，CPG (φ25×2.5 / 50 / 4 / 1 –Fe/Fe), 试计算其翅化比
1 米管长的翅片数目n= 1000 / 4 =250
1米管长的翅片面积
Af = 250 × [π/4 {(Df²-Db ²) ×2+π×Df×Y} =0.775 m²

 1 米管长上的裸管面积，即翅片之间的光管面积
Ao = π×Db×1×(P-T)/P = 3.1416 ×0.025 ×1× 3/4=0.0589 m²

 

   1米管长上的光管面积
Ab =3.1416×0.025= 0.0785 m²

 

 

 翅化比
β = (Af+AO)/Ab= (0.775 +0.0589)/ 0.0785 = 10.62
即加翅片后的传热面积为原光管面积的10.62 倍。

(3) 翅片效率
当翅片被“根植”在光管表面上以后，在由管内向管外传热的情况下，热量将从翅片根部沿翅片高度向外传递，同时不断地以对流换热的方式传给周围的流体，其结果就使得翅片温度沿高度方向逐渐下降。如下图所示。

翅片温度沿高度方向逐渐下降，说明翅片温度与周围流体温度的差值在逐渐缩小，单位面积的换热量在逐渐缩小。这样，翅片表面积对增强换热的有效性在下降。翅片越高，其增加的面积对换热的“贡献”就越小。因此，有必要引入一个新的概念----翅片效率。

 翅片效率 η= （翅片表面的实际散热量）/ （假定翅片表面温度等于翅根温度时的散热量）
因为翅片效率小于1，说明增加1倍的翅片散热面积，并不能增加1倍的散热量，要打一个“折扣”，这个“折扣”就是翅片效率。

热管生产中，加翅片后的换热面积换算复杂烦琐，浪费很多时间精力，我们提供一个小软件，使工程技术人员在换算时，节省时间，软件只需要输入已知数据，就可以换算出换热面积及绕片重量如下图所示：

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