.翅片管的传热过程
这儿讲的―传热‖不是通俗的对传热现象的一般称呼,而是一个专有名词。传热的定义是:
热量从热流体经过管壁传给冷流体的过程。如下一小节的附图所示。传热过程由三个分过程
组成:
(附图中,假定热流体在管内,冷流体在管外,反之也然。)
过程1:热量q(w或kw)由热流体传给管壁(管内壁),一讲已讲过,这一过程
属―对流换热‖,其对流换热系数为hi (w/(㎡·oc))。(此后,角标―i‖代表―内部‖,角标―o‖
代表―外部‖,而角标―w‖代表管壁。),这一对流换热过程对应的温差为(ti-twi),此处,
ti为管内流体温度,twi为管内壁温度。
过程2:热量q从管子内表面传给管外表面,因为热量是在固体内部传递,这一过程叫
―导热‖ 或―热传导‖。此过程对应的温差为(twi- two)。
过程3:热量q从管外表面传给管外冷流体的过程。这一过程属―对流换热‖,对应的温
差为(two- to), 其对流换热系数为ho . 应当指出的是,此处,two是基管的外表面温度,
因此,ho是以基管外表面积为基准的换热系数。在第四讲中,讲述了翅片管外表面为基准
的换热系数h 的计算。两个换热系数ho和h的换算关系见第四讲中的说明:
= h×β×η
h
0
式中,β为翅化比,即加翅片后面积扩大的倍数,
η为翅片效率,是小于1的数。
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加翅片后的总效果是ho ? h 。
下面举几个传热过程的实例:
【例1】:一个蒸汽加热器,用管内的蒸汽加热翅片管外的空气,这是一个典型的传热
过程:热量从管内的热流体(蒸汽的凝结)通过翅片管的管壁传给冷流体(空气)。
【例2】:某一翅片管式锅炉省煤器,热量从管外流动的高温烟气通过管壁传给管内的
冷流体——水,这也是一个典型的传热过程。
【例3】:家用暖气片,暖气片内流动的是热水,暖气片外是室内空气的自然对流。从
内部的热水通过暖气壁面传给冷流体——空气的过程是一个典型的传热过程。
应当指出,在稳定状态下,传热量q在任一分过程中保持同一数值,即传入的q值等
于传出的q值。所谓稳定状态,是指系统和设备的各点温度不随时间而变化时的状态。