热交换器翅片的设计

1 小型热交换器热导率以及各热阻4.1 热导率如在第 2 章所说明的概要一样， 所谓热导率是指相当于全体温度差的热量的通过难易程度的系数。所以它表示热交换器全体的传热性能，并在设计时，这是非常重要的指标。在这里，要对小型热交换器的热导率K 和它包含在热导率上的各热阻加以说明。如果认为管外侧（叶片侧）的全部传热面积0A 为基准的话，热导率K 则如下式所示。cCOpifwpippiPFphAAAAhAAAtAhAAAK0000011在上式中，右边的第一项是叶片以及管和空气之间的热阻。h 是导热面的平均导热率。是为了考虑叶片的温度下降，而采用的叶片效率。第2 项是沿管的厚度方向的热阻（P是管材料的热阻） 。通常（在管的材料是铜，铝等的易导热材料的情况下）都非常小，所以也可以忽略掉。第3 项是管内壁和管内流体之间的热阻，wh 是管内平均热导率。第4 项是管内壁和管内污垢所引起的热阻，f 是被称作生垢因素的污垢系数。第5 项是叶片和管的接触热阻，ch 是相应接触部的热导率。在板状叶片管热交换器中，不需要第5 项。并且在上式中，PA 是管的外表面积，FA 是叶片的面积，piA是管内导热面积，0CA是接触部分面积 （一般在波纹状板管热交换器上，因为散热片将管表面全部覆盖起来，所以与管的外表面积PA 相等。0A /piA 被称作内外面积比。4．2 叶片效率如在第 2 章所叙述，叶片效率是被定义为“实际的叶片的热交换量”与“在叶片的全表面等2 叶片效率于来源温度时的热交换量”之比。度相等时的热交换量叶片全表面在与来源温叶片实际的热交换量叶片效率＝如式（ 4。1）所示，叶片效率是由管外侧平均热导率h，以及与叶片导热面积pA 之积，形成传导的形式构成的。继而，叶片效率的值是可以左右热导率的值的。从这里可知，在热交换器的设计中，正确地求出叶片效率的值，具有非常重要地意义。4．2．1 版状叶片管热交换器的叶片效率的计算在以前，一般用来计算小型热交换器的叶片效率的计算方法是基于大胆的假设前提下的。即“实际的矩形的连续叶片之中是二元的问题，但是我们却将其视作等价的环状叶片或者是直线叶片，而以一元对待”，并且“假定在叶片表面上热导率是一样的”等等。但是，通过最近一段时间的详细的研究，以下的近似计算式在实际中应用的适当性已经被验证了。版状叶片管热交换器的叶片效率，是根据假定为等价环状叶片的下式计算出来的。cFFFcFddtddh5.02611＋＝在这里Fd：叶片的等价直径2145.0SSF ：叶片材料的热导率Ft：...