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穩態管熱效果的比較

圖2和圖3分別是不同肋高(肋條數一定)和不同螺旋肋條數(肋高一定)的螺旋內肋銅管努塞數隨 雷諾數的變化曲線,S=0.0mm和《 = 0對應的是光滑管的情況.從圖中可以看出,所有肋高的換熱效 果都大于光滑管的換熱效果,齒高為0. 25 mm的銅管換熱效果最好;齒高為0. 22 mm和0. 24 mm的換 熱效果差別較小,即換熱效果相當.肋高為0.25 mm的換熱效果相對其他兩種管的換熱效果平均高出1 倍,說明肋高在突破一定的高度后大幅度增強了換熱效果.圖3實驗結果顯示:肋條數增大,換熱效果 提高.
2.2.2阻力系數的比較
圖4和圖5分別表示不同肋高和不同螺旋條數螺旋內肋銅管的阻力系數隨雷諾數變化的由線,由圖 中可以看出,所有肋高的銅管阻力系數都大于光滑管的阻力系數.肋髙為0.25 mm管總的阻力系數最 大,0.24 mm肋高管次之,0.22 mm肋高管最小.這是由于肋高越高,摩擦損失越大,因而阻力也越大 的緣故.另外,肋條數增加,阻力系數增大.
根據Webb[9」提出的粗糙管內傳熱強化綜合性能的評價方法,在相同流體輸送功耗及傳熱面積的條 件下,假設流體的物性參數在實驗中保持不變,定義傳熱效率指標7為帶有螺旋內肋管與光滑管的傳熱 系數之比

式中:和分別表示螺旋內肋管和光滑管的平均努塞數;f,f。分別表示螺旋內肋管和光滑管的阻力
不同肋高和不同螺旋條數的銅管與光滑管比較后的綜合傳熱指標V隨雷諾數的變化關系見圖6和 圖7.從圖中可以看出,三種肋高銅管的綜合換熱性能優于光滑管(7>1),肋高為0.25 mm的螺旋內肋 管綜合換熱效果大于其它兩種肋高螺旋內肋管的綜合換熱效果,肋高為0. 22 mm和0. 24 mm的螺旋內 肋管的綜合換熱效果相當.對于圖7的螺旋條數為44和60的管子的綜合傳熱指標也是都大于1,即優 于光滑管的效果,結果顯示肋條數為44的綜合傳熱效果大于肋條數為60的綜合換熱效果.說明肋條數 對于換熱效果的影響不是單調的.
為0. 25 mm的螺旋內肋銅管的綜合換熱效果明顯高于其他兩者的換熱效果,而肋髙為0. 22 mm和 0. 24 mm的管子的換熱效果相當.肋高對阻力系數的影響表現在雷諾數低于4 000時,是隨著肋高度的 增加阻力系數增大;在雷諾數大于4 000以后,三種肋高的阻力系數相當.對于不同的螺旋肋條數,條數 越多,換熱效果越好,同時阻力越大

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