建筑装修评职范文百叶窗翅片各项参数分析(2)
3.3片间距的影响
考察NO.09,NO.10,NO.11三种不同片间距百叶窗片型,对比结果表示在表3中。从表中可以看出,百叶窗片间距对性能的影响与桥片类似,随片间距的减小阻力压降增加,换热量减小,单位迎风面积换热量却增加,可以看出,减小片间距,可以有效地增大单位迎风面积换热量,但是阻力压降也会增加,为了表示简单这里没有给出流场和温度场。
3.4翅片材料厚度的影响
考察NO.12,NO.13,NO.14,依次采用厚度0.11mm、0.105mm和0.095mm的翅片厚度。对比结果表示在表4中,图7和8分别表示了该三种片型的速度场和温度场。
从表4和图7和图8中可以看出,随着厚度的减小,阻力压降也减小。但对换热量而言,与桥片规律不同,存在一个最优的片厚,即当翅片厚度为0.0105mm时,换热量和单位迎风面积换热量达到最大值,因此对百叶窗片本课题推荐的片厚为0.105mm。
3.5百叶窗条缝宽度的影响
百叶窗的宽度涉及到开缝的翅片个数,和百叶窗翅片的高度,也是影响翅片滑热量的一个十分重要的参数。为清楚表达,图9和10分别表示了NO.03和NO.07表面的速度场和温度场。
根据所考察的对象根据不同纵向间距分为两组,NO.03和NO.07是一组条缝宽度不同的翅片,百叶窗条缝较宽的(1.3mm),由于它的翅片高度较高(0.4mm),故它的阻力压降一般较大,换热量和单位迎风面积换热量也稍高。综合考虑阻力和换热因素,一般采用1.2mm宽的百叶窗条缝。
3.6翅片优化结果
根据上述翅片参数的敏感性的分析,本为对所计算的百叶窗片型进行综合比较和分析,表明直接在换热器翅片中将7mm管径改为5mm管径,会使相同迎风面积下的换热量下降。为了实现替代,必须考虑在改变片型的同时,改变管间距和片型,并可利用5mm管径换热器阻力小的优势,减小控制圆直径,增长翅片条缝长度,弥补换热的损失。
经过优化组合后,本文计算得出了一个新的百叶窗片型,在计算单元内它能够达到与原有7mm管径的X型桥片的换热要求,并且翅片面积较小,可以减小翅片生产材料用量,降低生产成本。
在不同速度下新得到的百叶窗片型,在单位迎风面积换热量上要略优于原来的7mm管径X型桥片,特别是在较低的入口风速的情况下,新的百叶窗翅片与原有翅片压降和传热特性非常接近,而且在相同的泵功下的换热量也几乎相当。所以本文研究得到的结果非常有应用价值,新设计的5mm管径百叶窗翅片,可以在相同的入口风速和等泵功下,取得与原来7mmX型桥片相同的换热量,而成产成本则会大幅度的降低。
4. 结论
以现有的X型桥片为基础,系统地研究了百叶窗翅片参数对传热和阻力性能的影响进行了分析,主要的结论如下:
(1) 当横向管间距值较大(13.3mm)时,改变其对翅片的压降和单位迎风面积换热量影响明显;当横向管间距较小(11.2mm)时,减小其值对计算单元的压降和单位迎风面积换热量影响不大。因此可以适当的减小横向管间距值,节省材料用量,降低生产成本。
(2) 纵向管间距值是较敏感的数值,它的最优值在9.75mm左右,经过实际的计算,当纵向管间距为9.75时,计算单元的换热量最大。当考虑单位迎风面积换热量时,纵向管间距取9.5mm,此时翅片的单位迎风面积换热量达到最大值。
(3) 适当缩小片间距,翅片的阻力压降增大,但换热量也有提高,因此要同时总和考虑压降和换热因素选择片间距值,本文优选1.2mm片间距值。
(4) 翅片材料的厚度对换热也有影响,计算表明,翅片厚为0.105mm时,换热量达到最大。
(5) 百叶窗开缝的条缝宽度对翅片的性能影响也很大,综合考虑,本文采用1.2mm的百叶窗条缝宽度。
参考文献
[1] Wang C C, Lee W S, Sheu W J. A comparative study of compact enhanced fin-and-tube heat exchangers [J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2001, 44, 3565-3573.
[2] Kajino M, Hiramatsu M. Research and development of automotive heat exchangers In Heat Tranfer in High Technology and Power Engineering [M]. New York: Hemisphere Publishing Corp, 1987: 420-432.
[3] Tomoda T, Suzuki K. A numerical study of heat transfer on compact heat exchangers (effect on fin shape)[C]//25th National Heat Transfer Sump of Japan, 1988: 175-177.
[4] Achaichia A, Cowell TA. A finite difference analysis of fully developed periodic laminar flow in inclined louver arrays[C]//2nd UK National Heat Transfer Conf, Glasgow, ImechE, London, 1988: 883-897.
[5] Baldwin SJ, White PRS, Al-Daini AJ, et al. Investigation of the gas side flow field in multilouver ducts with flow reversal[C]//5th Int Conf on Numerical Methods in Laminar and Turbulent Flow, Montreal, 1987, 5, Pt. 1: 482-495.
[6] Suga K, Aoki H, Shinagawa T. Numerical analysis on two-dimensional flow and heat tranfer of louver fins using overlaid grids[J]. JSME Int J SeriesⅡ, 1990, 33: 122-127.
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