【48812】翅片管强制对流散热器散热量确认办法

  拟，网格数量十分多，前期建模和网格区分的作业 量将十分大，后期数值核算也会给处理作业带来很 大的困难[3]．根据翅片管强制对流散热器几许结构 的对称性，本文对翅片管进行分段建模，来提醒整 个散热器中流体的散热情况．核算区域由每段所含 总的翅片数和其前后两个空气层的一半空间构成．

  式中： h 为管内热水与翅片管内壁间的对流换热系 数，W / (m2 ⋅℃）；λ 为水的导热系数，W /(m ⋅℃) ．

  2.2 管内热水与翅片管内壁间的外表传热系数 管内热水与翅片管内壁间的外表传热系数 h 需

  经过判别翅片管内热水流态来确认．判别翅片管内 热水流态的根据为水流的雷诺数，如下式[2]

  式中： Re 为水流的雷诺数； d1 为翅片管内径， m ； ρ 为水的密度， kg / m3 ； A 为翅片管水流截面积， m2 ；ν 为水的运动黏度系数， m2 / s ．

  (1. 天津城建大学，天津 300384；2. 河北大地建造科技有限公司，石家庄 050021；3. 北京住总房地产开发有限责 任公司，北京 100020)

  摘要：在研讨剖析翅片管内、外换热特性及其核算办法的基础上，经过对翅片管内水侧换热的 理论核算和翅片管外空气侧换热的数值模仿剖析，提出了一种用来确认不同结构参数时翅片管 强制对流散热器散热量的有用办法并进行了试验验证剖析，一起给出了该办法的使用算例． 关 键 词：翅片管强制对流散热器；理论核算；数值模仿；散热量 中图分类号：TU832.23：TK124 文献标志码：A 文章编号：2095-719X(2016)04-0282-05

  翅片管强制对流散热器是一种新式高效的供暖 体系结尾设备．近年来，为了使其愈加节能、高 效、紧凑，研讨人员企图对其结构能够进行立异与优化．

  在进行结构优化研讨中，翅片管强制对流散热 器散热量的确认，既是要点又是难点．翅片管强制 对流散热器的热量传递进程最重要的包括管内热水与翅 片管内壁间的对流传热进程、翅片管内壁与外壁间 的导热进程以及翅片管外壁与冷空气间的对流传热 进程．其间，管内热水与翅片管内壁间的对流传热 进程以及翅片管内壁与外壁间导热进程的理论核算 已十分老练，可经过已有公式准确算出翅片管内热 水散热量及管内热水与翅片管内壁间的外表传热系 数等参数．而翅片管外壁与空气间的对流换热进程 十分复杂，没有构成一致、老练的数学公式对其进 行理论核算．现有文献中运用 CFD 模仿软件对翅片 管表里一起建模来模仿得其散热量的内容触及很 少，并且在实践建模中遇到许多困难．所以，单纯 依托理论核算或数值模仿都不能有用得出翅片管强 制对流散热器的散热量．为处理这一问题，本文拟 经过翅片管内水侧换热的理论核算和翅片管外空气 侧换热的数值模仿剖析相结合的办法，以确认不同 结构参数时强制对流散热器的散热量．

  当水流的雷诺数 Re 大于 2,300 时，水流态处于 过渡区或紊流区，水的努谢尔特数 Nu 可采用格林尼 斯基供给的经历公式，如下式[2]

  式中： Nu 为水的努谢尔特数； Prf 为定性温度为 55, ℃时水的普朗特数； Prw 为定性温度为管内壁温时 水的普朗特数； l 为翅片管长度， l ＝1.3 m ．

  2.3 管内热水与翅片管外壁的温差 在确认管内热水与翅片管外壁的温差时，触及

  式中： Δt 为管内热水与翅片管外壁的温差，℃ ； d3 为翅片管外径， mm ．

  强制对流散热器，其间又以铜管铝翅片强制对流散 热器最为常用．本文选用图 1 所示的 U 型铜管铝翅 片强制对流散热器作为研讨目标，其主要的结构参 数如表 1 所示[1]．

  注： d1 为铜管内径； d2 为铜管外径； d3 为翅片管外径； δf 为 翅片厚度； δg 为铜管壁厚；L 为翅片高度；D 为翅片宽度； S1 为铜管的横向距离； S2 为铜管的竖向距离； ef 为翅片距离．

  收稿日期：2015-09-04；修订日期：2015-09-24 作者简介：田 瑞（1991—），男，山东泰安人，天津城建大学硕士生. 通讯作者：赵树兴（1962—），男，教授，从事建筑节能与集中供热新技术研讨．E-mail：