Hiệu suất nhiệt của bộ trao đổi nhiệt ống và cánh nhôm một hàng

Springer Science and Business Media LLC - Tập 14 - Trang 172-180 - 2005
Sheng Tang1, Kwang-Tzu Yang2
1Beijing Institute of Control Engineering, Beijing, China
2Department of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Notre Dame, Notre Dame, USA

Tóm tắt

Các thí nghiệm đã được thực hiện để nghiên cứu đặc điểm truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt ống và cánh nhôm một hàng, với trọng tâm là chế độ dòng chảy thấp của chất lỏng bên trong ống. Phương pháp tương tự Chilton-Colburn, kết hợp với kỹ thuật bình phương tối thiểu theo quy luật lũy thừa, đã được sử dụng để tương quan dữ liệu thực nghiệm. Các mối tương quan truyền nhiệt bên không khí và bên nước đã được phát triển dưới dạng các số Nusselt tùy theo các số Reynolds và Prandtl. Các quan sát thực nghiệm đã được so sánh định lượng với các dự đoán của các mối tương quan có sẵn trong tài liệu đã công bố. Các cơ chế truyền nhiệt khác nhau được phát hiện là có tác dụng trong các khoảng số Reynolds bên nước dựa trên đường kính thủy lực. Trong khoảng số Reynolds từ 1.200 đến 6.000, trở kháng nhiệt bên nước chiếm chưa đến mười phần trăm tổng trở kháng nhiệt. Trở kháng nhiệt chiếm ưu thế luôn nằm ở phía bên không khí. Ngược lại, trở kháng nhiệt của bên nước gần bằng với bên không khí trong khoảng số Reynolds từ 500 đến 1.200.

Từ khóa

#bộ trao đổi nhiệt #cánh nhôm #dòng chảy thấp #số Nusselt #trở kháng nhiệt

Tài liệu tham khảo

Kays, W M, London, A L. Compact Heat Exchangers. 3rd ed.. New York: McGraw-Hill Book Company, 1984 Mirth, D R, Ramadhyani, S, Hittle, D C. Thermal Performance of Chilled-water Cooling Coils Operating at Low Water Velocities. ASHRAE Trans., 1993, 99(1): 43–53 Shepherd, D G. Performance on One-row Tube Coils with Thin-plate Fins, Low Velocity Forced Convection. Heating, Piping & Air Conditioning, 1956, 4: 137–144 Saboya, F E M, Sparrow, E M. Local and Average Transfer Coefficients for One-row Plate Fin and Tube Heat Exchanger Configurations. ASME J. Heat Transfer, 1974, 96: 265–272 Rich, D G. The Effect of Fin Spacing on the Heat Transfer and Friction Performance of Multi-row, Smooth Plate Fin Tube Heat Exchangers. ASHRAE Trans., 1973, 79(2): 137–145 Rich, D G. The Effect of the Number of Tube Rows on the Heat Transfer and Friction Performance of Multirow, Smooth Plate Fin Tube Heat Exchangers. ASHRAE Trans., 1975, 81(1): 307–319 McQuiston, F C. Finned Tube Heat Exchangers: State of the Art for the Air-side. ASHRAE Trans., 1981, 87(1): 1077–1085 Gray, D L, Webb, R L. Heat Transfer and Friction Correlations for Plate Finned-tube Heat Exchangers Having Plain Fins. In: Proceedings of the Eight Heat Transfer Conference, San Francisco, 1986, 6: 2745–2750 Graetz, L. On the Thermal Conductivity of Liquids. Part 1. Ann. Phys. Chem., 1883, 18: 79–94 Graetz, L. On the Thermal Conductivity of Liquids. Part 2. Ann. Phys. Chem., 1885, 25: 337–357 Incropera, F, DeWitt, D. Heat Transfer. 6th ed.. New York: McGraw-Hill, 1992 Zukauskas, A. Heat Transfer from Tubes in Crossflow, Advances in Heat Transfer, 1987, 18: 87–159 Colburn, A P. A Method of Correlating Forced Convection Heat Transfer Data and a Comparison with Fluid Friction. AIChE Trans., 1933, 29: 174 Kayansayan, N. Heat Transfer Characterization of Flat Plain Fins and Round Tube Heat Exchangers. Experimental Thermal and Fluid Science, 1993, 6: 263–272 Dittus, F W, Boelter, L M K. Heat Transfer in Automobile Radiators of the Tubular Types. University of California Publication Engineering, 1930, 12: 443 Moffat, R J. Describing the Uncertainty in Experimental Results. Experimental Thermal and Fluid Science, 1988, 1: 3–17 Petukhov, B S. Heat Transfer and Friction in Turbulent Pipe Flow with Variable Physical Properties. Advances in Heat Transfer, 1970, 6: 503–564 Gnielinski, V. New Equation for Heat and Mass Transfer in Turbulent Pipe and Channel Flow. Int. Chem. Eng., 1976, 16(2): 359–368 ARI. ARI Standard 410-87. Forced-circulation air-cooling and air-heating coils. Arlington, VA: Air-Conditioning and Refrigeration Institute, 1987 Sieder, E N, Tate, C E. Heat Transfer and Pressure Drop of Liquids in Tubes. Ind. Eng. Chem., 1936, 28: 1429